小明与小青想利用实验室所提供的器材测量未知电阻R(阻值约为1-优题课

小明与小青想利用实验室所提供的器材测量未知电阻R (阻值约为1k)。实验室所提供的器材有：电源(电压约为9V)、滑动变阻器R(100 2A)、电流表(量程为0～0.6A、分度值为0.02A)、电压表(量程为0～3V、分度值为0.1V)各一个，开关S₁、S₂两只，导线若干。

⑴小明设计了如图甲所示的电路进行测量，通过改变R的阻值改变电路中电流，但小青同学觉得他不能准确测出未知电阻R，其主要理由是因为   。
⑵小青又设计了如图乙所示的电路进行测量。具体方案是：
①将滑动变阻器调到最大值；②闭合S₁、S₂，测得电流I₁；
③断开S₂，再用电压表测得  两端的电压U；④求出未知电阻R，其表达式为：R=   (用已知量和测得量表示)。
⑶小明觉得小青在第③步中没必要把电压表接入测电压，而是直接再次测得电流I₂，求得未知电阻R=（－1）R即可，你觉得小明与小青的方案中，是   方案更科学合理。

科目物理题型实验题难度较难

知识点：伏安法测电阻的探究实验

在探究“水沸腾时温度随时间变化的特点”的实验中：

$(1)$ 安装实验器材时，应按照　　（选填“自上而下”或“自下而上“ $)$ 的顺序进行。

（2）当水温接近 $90^{°} C$ 时，每隔 $1 \min$ 记录一次温度，并绘制了水温随时间变化的图象（如图所示），由图象可知：水沸腾时的特点是　　，水的沸点为　　 $^{°} C$ ，出现这一结果的原因可能是该处大气压　　标准大气压（选填“大于”、“等于”或“小于” $)$ 。

在初中物理电学实验中，通常用电流表和电压表进行有关测量：

（1）小明同学在测定小灯泡的电功率时，选用的器材有：额定电压为 $2.5 V$ 的小灯泡（其阻值约为 $10 Ω)$ 、“ $10 Ω 1 A$ ”的滑动变阻器、两节新干电池等。

①连接电路时开关应　　；

②请用笔画线代替导线，帮小明同学将图甲中的实物电路连接完整，使闭合开关时滑动变阻器连入电路的电阻最大；

③小明同学连接电路后，闭合开关，滑片 $P$ 移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为测量灯泡的额定功率，应将滑片 $P$ 向　　端（选填“ $A$ ”或“ $B$ ” $)$ 移动，直至电压表的示数为 $2.5 V$ ，此时电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是　　 $W$ ；

（2）小华同学设计了如图1所示的电路来测量一个阻值约为几百欧的电阻 $R_{x}$ ，他使用的电源电压为 $3 V$ ，电流表量程为 $(0 ~ 0.6 A$ 、 $0 ~ 3 A)$ ，电压表量程为 $(0 ~ 3 V$ 、 $0 ~ 15 V)$ 。

①小华同学按照该电路图连接电路后，闭合开关，观察到电流表指针不偏转，示数为零，电压表示数为 $2 V$ ．则他连接的电路出现该故障的原因是　　；

②在排除故障换用新元件后，经检查电路完好。闭合开关，逐渐减小滑动变阻器的接入电阻至最小时，电压表有示数，但电流表的指针偏转角度很小，电流太小的原因是　　，所以按小华所设计的电路来测量这个电阻是不合适的；

③为了测出电阻 $R_{x}$ 的阻值，老师给小华同学又提供了两个开关和一个电阻箱 $R (0 ~ 9999 Ω 5 A)$ ，电阻箱是一种可以调节电阻大小并且能够显示出阻值的变阻器，它的电路符号用表示。请你帮助小华同学设计一个能测出电阻 $R_{x}$ 阻值的实验电路，要求电路只连接一次。将你设计的实验电路图画在图2虚线方框中。

在探究“杠杆平衡条件”的实验中，采用了如图甲所示的实验装置：

（1）实验前，小明同学发现实验装置处于如图甲所示的状态，使用时，首先应将杠杆两端的平衡螺母向　　（选填“左”或“右” $)$ 调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是　　；

动力 $F_{1} / N$	动力臂 $l_{1} / cm$	阻力 $F_{2} / N$	阻力臂 $l_{2} / cm$
2	5	5	2
3	6	6	3
4	2	2	4
3	4	2	6
3	6	9	2
4	4	2	8

（2）一实验小组在正确操作过程中，得出的实验数据如上表。小明同学分析实验数据后认为杠杆平衡的条件是：动力 $+$ 动力臂 $=$ 阻力 $+$ 阻力臂；小华同学分析实验数据后认为杠杆平衡的条件是：动力 $\times$ 动力臂 $=$ 阻力 $\times$ 阻力臂。两个同学都认为自己是对的，对方是错误的。那么你认为他们中正确的应该是　　同学。原因是　　；

（3）把图乙中 $A$ 点的钩码取下，在 $A$ 点用弹簧测力计施加一个竖直向下的拉力 $F$ 时，杠杆仍能在水平位置平衡，如图丙所示。当拉力 $F$ 向左倾斜时，要保持杠杆仍在水平位置平衡，则拉力 $F$ 将　　（选填“变大”、“变小”或“不变” $)$ ；

（4）小红同学采用了图丁所示的装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，与其他同学得出的正确的杠杆平衡条件不相符，其可能的原因是　　。

小华同学用温度计测出一部分冰的温度如图甲所示，然后利用图乙所示装置对 $100 g$ 冰加热，他每隔相同时间记录一次温度计的示数，并观察物质的状态。图丙是他根据记录的数据绘制的温度 $- -$ 时间图象，根据图甲和图丙图象可知：

（1）图甲中温度计的示数为　　 $^{°} C$ ；

（2）在 $BC$ 阶段中 $C$ 点处物质的内能　　 $B$ 点处物质的内能（选填“大于”、“小于”或“等于” $)$ ，理由是　　；

（3）设相同时间内物质吸收的热量相同，则 $BC$ 阶段物质共吸收了　　 $J$ 的热量 $[c_{冰} = 2.1 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{\circ} C})$ ， $c_{水} = 4.2 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{\circ} C})]$ ；

（4）由丙图可以看出 $AB$ 、 $CD$ 段升高的温度相同，但 $CD$ 段加热的时间长，其原因是　　。

小芳同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，选用了焦距未知的凸透镜。

（1）小芳同学利用如图甲所示的方法，测出了该凸透镜的焦距为　　 $cm$ ；

（2）小芳在图乙所示位置观察到光屏上出现一个清晰的像，在不改变蜡烛和光屏位置的前提下，她把凸透镜向　　（选填“左”或“右” $)$ 移动，光屏上会再次出现一个清晰的倒立烛焰的像。新出现的像是　　（选填“放大”或“缩小” $)$ 的实像，此成像规律常应用在　　（选填“照相机”或“投影仪” $)$ 上；

（3）小芳将图乙所示位置蜡烛逐渐向凸透镜靠近，当移动到某一位置时，无论怎样调节光屏，光屏上始终接收不到像，这是因为此时成的是正立、放大的　　像（选填“实”或“虚” $)$ 。