题目内容

某同学要用伏安法测定一只未知电阻的阻值,现有器材:电池组(6V)、电流表、电压表、待测电阻、开关各一只及导线若干.
(1)为使测量结果更准确,还需要一只
滑动变阻器
滑动变阻器
,用于改变待测电阻两端的
电压
电压
,读取几组电压值和电流值.
(2)本实验的原理是
R=
U
I
R=
U
I

(3)在如图1圆圈中填上两表符号,并标出正负接线柱.
(4)根据实验电路图(图1)连接实物图(图2).

(5)实验中记录的部分数据如下表:
实验次数 电压U/V 电流I/A
1 4.0 0.42
2 4.5 0.46
3 5.5 0.52
根据表格中数据可知:实验中电压表选用了
0~15V
0~15V
量程;待测电阻的阻值为
10.0Ω
10.0Ω

(6)若某同学连完电路后,用开关试触时发现电流表、电压表分别出现如图3所示情况,则电流表产生此现象的原因是
电流表量程太小
电流表量程太小
,电压表产生此现象的原因是
电压表正负接线柱接反了
电压表正负接线柱接反了

(7)若将待测电阻换成小灯泡,实验中测量电流、电压值后,通过计算得出三次小灯泡的电阻不相等,你认为可能的原因是:
灯泡电阻随温度升高而增大
灯泡电阻随温度升高而增大
分析:(1)为了减小实验误差应进行多次测量求平均值,为了实现多次测量,实验中需要滑动变阻器,利用它改变电阻两端电压,实现多次测量的目的.
(2)伏安法测电阻的原理是欧姆定律.
(3)电流表应串联接入电路,电压表应与待测电路并联,电流由电表正接线柱流入,负接线柱流出.
(4)分析清楚电路结构、明确各电路元件的连接方式,然后根据电路图连接实物电路图,连接电路时注意电表正负接线柱不要接反,注意滑动变阻器的接法.
(5)根据表中实验数据电压的大小,确定电压表量程,根据表中实验数据,由欧姆定律求出电阻阻值.
(6)电表正负接线柱接反了电表指针会反向偏转,如果电表量程太小,指针会超出电表最大刻度线.
(7)灯泡电阻受温度影响,随温度变化而变化.
解答:解:(1)为使测量结果更准确,还需要一只滑动变阻器,用于改变待测电阻两端的电压,读取几组电压值和电流值.
(2)伏安法测电阻的原理是:欧姆定律,由I=
U
R
可知,R=
U
I

(3)电流表应串联接入电路,电压表应与待测电路并联,电流由电表正接线柱流入,负接线柱流出,电路图如图甲所示.
(4)根据电路图连接实物电路图,如图乙所示.
(5)由表中实验数据可知,电压表最大示数为5.5V,因此电压表可选0~15V量程;∵I=
U
R
,∴电阻阻值R1=
U1
I1
=
4V
0.42A
≈9.5Ω,R2=
U2
I2
=
4.5V
0.46A
≈9.8Ω,R3=
U3
I3
=
5.5V
0.52A
≈10.6Ω,R=
R1+R2+R3
3
=
9.5Ω+9.8Ω+10.6Ω
3
≈10.0Ω.
(6)由图乙所示电流表可知,电流表指针超出了最大刻度线,原因是电流表所选量程太小;由图乙所示电压表可知,电压表指针反向偏转,电压表正负接线柱接反了.
(7)由于灯泡电阻阻值随温度变化而变化,灯泡电阻随温度升高而变大,因此三次实验中,灯泡电阻阻值不同.
故答案为:(1)滑动变阻器;电压;(2)R=
U
I
;(3)如图甲所示;(4)如图乙所示;(5)0~15V;10.0;(6)电流表量程太小;电压表正负接线柱接反了;(7)灯泡电阻随温度升高而增大.
点评:本题考查了实验器材、实验原理、电流表与电压表的使用方法、连接实物电路图、求电阻阻值、影响灯泡电阻的因素等问题,涉及的问题较多,但难度不大,熟练掌握基础知识即可正确解题;本题所涉及的问题是常考问题,一定要掌握;对电表读数前,要先确定电表的分度值,读数时视线要与电表刻度线垂直.
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