题目内容

用图甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值.图中RX为待测电阻,R为电阻箱(电阻箱符号为 ),S为单刀双掷开关,R为定值电阻,电源两端的电压不变.某同学做该实验时的主要步骤有:
①根据电路图连接电路;
②开关S接b点,读出电压表的示数为U;
③______;
④读出电阻箱的示数R;
(1)补全上面的实验步骤
(2)步骤A中电阻箱调节好以后,其示数如图乙所示,可知待测电阻的阻值RX=______Ω.

【答案】分析:(1)要测待测电阻阻值,应知道待测电阻两端电压;由电路图可知,电压表测量的是定值电阻R两端的电压,要测待测电阻两端的电压,可将开关接a点,调节电阻箱阻值,使电压表示数为U;根据欧姆定律及串联电路特点,求出电阻箱两端电压;电源电压不变,根据串联电路的特点可知:待测电阻两端电压等于电阻箱两端电压.
(2)电源电压不变,开关接a点与b点时,电压表示数相等,则两种情况下电路电流相等;由串联电路特点知待测电阻两端的电压等于电阻箱两端的电压;由于电阻箱与待测电阻两端电压、流过它们的电流都相等,则它们的阻值相等.
(3)由图示电阻箱示数,读出电阻箱阻值R.
解答:解:(1)应补全的实验步骤是:把开关接a点,调节电阻箱阻值,使电压表示数为U.
故答案为:把开关接a点,调节电阻箱阻值,使电压表示数为U.
(2)电源电压不变,开关接a点与b点时,电压表示数相等,则两种情况下电路电流相等;由串联电路特点知待测电阻两端的电压等于电阻箱两端的电压;由于电阻箱与待测电阻两端电压、流过它们的电流都相等,则待测电阻阻值等于电阻箱阻值,即RX=R.
(3)由图示电阻箱可知,电阻箱阻值R=1000Ω×0+100Ω×5+10Ω×1+1Ω×2=512Ω;则待测电阻阻值RX=R=512Ω.
故答案为:512Ω.
点评:本题考查了补全实验步骤、求电阻箱阻值、电阻箱读数,是实验的常考内容;
根据实验目的、实验原理设计实验步骤;掌握电阻箱的读数方法、对电阻箱正确读数是本题解题的关键.
练习册系列答案
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小明同学想用图甲所示的电路来验证“电流与电阻的关系”,他选择的器材有:电压恒为3V的电源,阻值为5Ω、10Ω,、20Ω的定值电阻各一只,“15Ω lA“的滑动变阻器一只,学生用电流表、电压表各一只,开关和导线若于.他设想进行如下操作:
(1)实验过程中他通过调节滑动变阻器来控制定值电阻两端的电压恒为1.5V.
A.先将R用5Ω的电阻接入电路中进行实验,读取与该电阻对应的电流值;
B.再用10Ω的电阻替换5Ω的电阻接入电路中进行实验,读取与该电阻对应的电流值;
C.最后他用20Ω的电阻替换10Ω的电阻接入电路中进行实验,读取与该电阻对应的电流值;
和小明同组的小红同学经过分析和估算发现,这是无法完成的实验设计,问:(a)小明此设计的主要问题出在哪里?
问题是:
滑动变阻器阻值偏小,不能使20Ω电阻接入电路时电压保持1.5V
滑动变阻器阻值偏小,不能使20Ω电阻接入电路时电压保持1.5V

(b)小红提出:要改进小明的设计,只要更换掉一个不合适的器材就可以使上述问题得以解决,并指出所需器材是下列器材中的一个:30Ω的定值电阻、4.5V的电源、“50Ω lA“的滑动变阻器、单刀双掷开关
小红要更换的器材是:其他设计不变,只要将小明所选的
“15Ω lA”的滑动变阻器
“15Ω lA”的滑动变阻器
器材换为
“50Ω lA”的滑动变阻器
“50Ω lA”的滑动变阻器

(2)根据题意,请你选择合适的电表量程,并帮助小明按照电路图用笔画线代替导线完成右边实物图(图乙)的连接.

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