题目内容

在“用伏安法测电阻”的实验中:
(1)实验原理是
 

(2)在图1中将滑动变阻器正确连入电路(未知电阻大于5Ω)
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(3)如某次测量中,老师只提供了下列器材:电压恒定的电源一个(电压未知)、电流表一只、定值电阻R0一个(电阻已知)、单刀开关两只、导线若干.测待测电阻Rx的值,请用给定的器材(可不用完)按下列要求完成实验:
①在图2的虚线框内画出你设计的电路图
②扼要写出实验的主要步骤(指出物理量的名称并用相应的符号表示)
a
 
.b
 

③Rx的数学表达式为:Rx=
 
(用所测量的物理量及相应的符号表示).
分析:(1)伏安法测电阻的原理是R=
U
I

(2)本题主要确定电流表的量程和滑动变阻器的接线柱:
电源由2节干电池组成,电压为3V,未知电阻大于5Ω,根据欧姆定律求出电流,确定电流表的量程.
滑动变阻器有四个接线柱,选择一上一下接入电路.
(3)测电阻Rx的阻值,没有电压表,采用并联的方式,电压相同,把定值电阻R0和被测电阻Rx并联在电路中,各支路上有开关控制,电流表串联在干路上,通过开关的闭合和断开,电流表能测每个支路电流.
解答:解:(1)实验原理:R=
U
I

(2)电源电压为3V,电路最小电阻为5Ω,
所以电路中电流最大为:R=
U
I
=
3V
=0.6A,
所以,电流表选择0~0.6A.
滑动变阻器在上面和下面各选一个接线柱接入电路.
所以把电流表的“0.6”接线柱连接滑动变阻器的D(或C),开关右端相连滑动变阻器的A(或B).如下图:
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(3)R0与Rx并联,电流表在干路上,各支路上各有一个开关控制,首先闭合Rx支路开关,测电流Ix
断开Rx支路开关,再闭合R0支路开关,测电流I0.如图:
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实验步骤:a、闭合S1断开S2,读出电流表A的示数I0
b、闭合S2断开S1,读出电流表A的示数Ix
③Rx=
Ux
Ix
=
U0
Ix
=
I0R0
Ix

故答案为:(1)R=
U
I
;(2)如上图实物图;
(3)①如上图电路图;
②a、闭合S1断开S2,读出电流表A的示数I0
b、闭合S2断开S1,读出电流表A的示数Ix
I0R0
Ix
点评:伏安法是测电阻的最基本的方法,在只有电压表时,利用定值电阻和被测电阻并联,电压相等,求被测电阻RX;在只有电流表时,利用定值电阻和被测电阻串联,电流相等,求被测电阻RX
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