实验室有如下器材:水、烧杯、量筒、天平、弹簧测力计、细线、小金属块、一个可以放入量筒中的小玻璃杯。选用上述器材可以测量小金属块密度(水的密度ρ水已知)。
(1)涂宇鸽同学的测量步骤是:①在量筒中倒入适量的水,体积为V1;②把金属块浸没在量筒水中,此时液面示数为V2;③用天平测出小金属块质量为m;④计算金属块的密度。请你指出涂宇鸽同学实验方案中的不足之处:_____________________________;
(2)请你再从提供的器材中选取器材,设计另一个实验方案测出小金属块密度。
选用器材:_____________________________________________
主要实验步骤:①___________________________________________________
②___________________________________________________。
所测金属块密度的表达式:ρ=______________________
(伏安法)某实验小组用电压表、电流表、电键、电源(电压保持不变)、标有“10Ω 2A”字样的滑动变阻器、待测电阻和若干导线做“电压表、电流表测电阻”的实验。实验过程中各实验元件均完好,且连接时各个接点的接触都良好。
①连接电路后,闭合电键S,他们发现电流表A无示数,电压表V有示数,且无论怎样移动滑片P,电压表示数始终都不变为6伏,发生这一现象的可能原因是 。
②经讨论,该小组同学重新连接,并按照正确步骤实验,在滑片P移动的过程中,电流表A的最小示数如图所示,读数是 ,此时电压表的示数是 伏,这时候测得的待测电阻的阻值是 欧。
③ 为了减小实验误差,该实验小组的同学可以采用的方法是 。
(伏安法)小华同学在做“用电流表、电压表测电阻”的实验中,电源电压保持不变。所用电压表0~15伏量程损坏,但0~3伏量程完好,其余器材均完好。所用滑动变阻器上标有“20W 2A”字样。
(1)小华按图正确连接实验电路,在闭合电键S前,他应将滑动变阻器的滑片置于变阻器的________端(选填“左”或“右”)。
(2)他实验步骤正确,闭合电键,观察到电压表、电流表的示数分别为2.4伏和0.18安,则所用的电源电压为________伏。
(3)接着,他移动滑动变阻器的滑片到中点位置(即滑动变阻器接入电路的电阻为10欧),观察到电流表示数为0.24安,则待测电阻RX两端的电压为________伏,RX的阻值为________欧。
(4)小华继续减小变阻器连入电路中的阻值,同时在不更改器材的情况下,解决了实验中遇到的困难。当滑动变阻器的滑片在某点时,电压表的示数如图所示,则此时待测电阻RX两端的电压为________伏。
小明用如图所示电路测量某电路元件盒中未知电阻Rx的阻值,已知未知电阻Rx的阻值不小于5Ω,电源由两节干电池组成,除了开关、导线外,可供使用的实验器材有:电压表(量程0﹣15V,0﹣3V),电流表(量程0﹣3A,0﹣0.6A),滑动变阻器R(20Ω,1A),阻值已知且大小不等的定值电阻R1和R2.
(1)为完成此实验,电压表的量程应选择 V,电流表的量程应选择 A.
(2)实验中移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数是0.14A时,电压表的示数是2.1V,当电流表的示数是0.2A时,电压表的示数是1.8V,电路元件盒中电源电压是 V,未知电阻Rx的阻值是 Ω.
(3)小明的同学利用上述器材,还设计了测量位置电阻Rx的四种实验电路,其中无法测出未知电阻Rx的是 .
(等效替代法)同学们利用输出电压恒定的电源、电阻箱和电流表等器材测量定值电阻Rx的电阻值.小明连接的实验电路如图甲所示.
(1)他在检查电路时发现,闭合开关S1后,电流表无示数,再闭合开关S2,电流表指针急剧向右偏转至端点,电路中可能出现的问题是 (填序号).
A.开关S1处断路; |
B.开关S1处短路; |
C.待测电阻Rx处断路; |
D.电阻箱接入电路电阻值为零; |
(2)排除故障后,请你跟小明一起完成对电阻Rx的测量.
①断开开关S2,闭合开关S1后,电流表的示断为I.
②将电阻箱的电阻值调到 ;
③开关S1、S2都闭合后,调节电阻箱示数如图所示,使电流表的示数为_________ ;
④待测电阻Rx= _________ Ω.
(等效替代法)如图示意在物理实验中常用等效替代法。其中Rx是待测电阻,R是滑动变阻器,R0是电阻箱。根据实验电路图把下列主要步骤中的空白填齐。
①按电路图连接好电路,并将电阻箱R0的阻值调到最大;
②闭合开关S1前,滑动变阻器滑片P置于________端;
③闭合开关S1;
④闭合开关_______,调节滑片P,使电压表指针指在适当位置,记下此时电压表示数U;
⑤先断开开关________,再闭合开关________,保持_____的电阻不变,调节________,使电压表的示数仍为U;