《2025年通城学典课时作业本八年级科学上册浙教版》

20. 在"伏安法测电阻"的实验中,提供了以下器材：几节干电池、最大阻值为50Ω的滑动变阻器1个、待测电阻Rₓ、电压表和电流表各1只、开关、导线若干。小科、小江分别设计了两种实验方案,如图甲、乙所示。

(1)测量Rₓ阻值的两种方案中,能够实现"多次测量取平均值,提高测量精确度"的方案是A(填字母)。
A. 甲
B. 乙
C. 甲和乙
(2)根据可行方案进行实验,小江将测量的三组数据分别记录在表格中：
|实验序号|电压/V|电流/A|电阻/Ω|
|1|1.5|0.31| |
|2|3.0|0.20| |
|3|4.5|0.10| |

小科认为小江在记录实验数据时,存在错位现象。小科的判断依据是当电阻一定时，表中通过导体的电流与导体两端的电压不成正比。
(3)实验后,小科发现电压表坏了。小江提出,利用现有器材,照样能完成对Rₓ阻值的测量。他设计出如图丙所示的电路图,请完成如下实验步骤。
① 对照电路图,连接好电路。
② 调节滑动变阻器的滑片,使接入电路的阻值为0时,读出电流表的示数为$I_1。$
③ 调节滑动变阻器的滑片,使接入电路的阻值为最大值时,读出电流表的示数为$I_2。$
④ 根据已知条件和测量结果,求出定值电阻Rₓ的表达式Rₓ=$\frac{I_{2}}{I_{1}-I_{2}} × 50\Omega$。

答案：
(1)A　
(2)当电阻一定时，表中通过导体的电流与导体两端的电压不成正比　
(3)$\frac{I_{2}}{I_{1}-I_{2}} × 50\Omega$

21. (10分)为了防止酒驾事故出现,酒精测试仪已被广泛应用。交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图所示。电源电压恒为8V,传感器$R_2$的阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精气体的浓度为0时$,R_2$的阻值为60Ω,使用前要通过调零旋钮(即滑动变阻器$R_1$的滑片)对酒精测试仪进行调零,此时电压表的示数为6V。
(1)当酒精气体浓度增大时,电流表示数会增大,若向左移动滑动变阻器滑片,则电压表示数会增大。(填"增大""减小"或"不变")
(2)调零后,酒精气体浓度为0时,电流表的示数为多少？
由题意，当酒精气体的浓度为0时，$R_{2}$的阻值为60Ω，此时电压表的示数$U_{2}=6\ V$，则电流表示数$I=\frac{U_{2}}{R_{2}}=\frac{6\ V}{60\ \Omega}=0.1\ A$
(3)调零后$,R_1$的电阻保持不变,某驾驶员对着酒精测试仪吹气10s,若电流表的示数达到0.2A,表明驾驶员酒驾,则此时电压表的示数为多少？
调零后，$R_{1}$的电阻$R_{1}=\frac{U_{1}}{I}=\frac{U-U_{2}}{I}=\frac{8\ V-6\ V}{0.1\ A}=20\ \Omega$，保持不变，某驾驶员对着酒精测试仪吹气10s，若电流表的示数$I'=0.2\ A$，则$R_{1}$两端的电压$U_{1}'=I'R_{1}=0.2\ A × 20\ \Omega=4\ V$，此时电压表示数$U_{2}'=U-U_{1}'=8\ V-4\ V=4\ V$

答案：
(1)增大　增大　
(2)由题意，当酒精气体的浓度为0时，$R_{2}$的阻值为60Ω，此时电压表的示数$U_{2}=6\ V$，则电流表示数$I=\frac{U_{2}}{R_{2}}=\frac{6\ V}{60\ \Omega}=0.1\ A$ （3）调零后，$R_{1}$的电阻$R_{1}=\frac{U_{1}}{I}=\frac{U-U_{2}}{I}=\frac{8\ V-6\ V}{0.1\ A}=20\ \Omega$，保持不变，某驾驶员对着酒精测试仪吹气10s，若电流表的示数$I'=0.2\ A$，则$R_{1}$两端的电压$U_{1}'=I'R_{1}=0.2\ A × 20\ \Omega=4\ V$，此时电压表示数$U_{2}'=U-U_{1}'=8\ V-4\ V=4\ V$ 解析：（1）传感器$R_{2}$的阻值随酒精气体浓度的增大而减小，当酒精气体浓度增大时，$R_{2}$的阻值减小，电路中总电阻减小，根据欧姆定律，电流表示数将会增大；若向左移动滑动变阻器滑片，则$R_{1}$接入电路的电阻减小，根据串联电路分压规律可知，$R_{1}$两端的电压$U_{1}$减小，电源电压一定，$U=U_{1}+U_{2}$，则电压表示数$U_{2}$会增大。