题目内容
小明为测量小灯泡正常发光时的电阻(阻值约为10?),设计了图1所示的电路图.已知电源电压为6V,灯泡的额定电压为3.8V,滑动变阻器标有“20? lA”字样.
(1)图2是小明根据电路图连接的实物图.闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡
(2)纠正电路并完成上述实验后,小明想用原电路测量一段电阻丝Rx的阻值(约10Ω).他用电阻丝替换了灯泡,闭合开关,发现电压表已损坏,将其拆除,不改变其他电路元件的连接方式,小明也完成了实验.请简述实验步骤并写出计算Rx的最后表达式.(已知滑动变阻器的最大阻值为R0)
实验步骤:
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(1)图2是小明根据电路图连接的实物图.闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡
不发光
不发光
;经检查,是由于一根导线连接错误.请你在实物图中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线.(2)纠正电路并完成上述实验后,小明想用原电路测量一段电阻丝Rx的阻值(约10Ω).他用电阻丝替换了灯泡,闭合开关,发现电压表已损坏,将其拆除,不改变其他电路元件的连接方式,小明也完成了实验.请简述实验步骤并写出计算Rx的最后表达式.(已知滑动变阻器的最大阻值为R0)
实验步骤:
①将滑片移至阻值最大处记下电流表的示数I1;
②将滑片移至阻值最小处(连入电阻为0),记下电流表的示数I2
②将滑片移至阻值最小处(连入电阻为0),记下电流表的示数I2
①将滑片移至阻值最大处记下电流表的示数I1;
②将滑片移至阻值最小处(连入电阻为0),记下电流表的示数I2
.表达式:Rx=②将滑片移至阻值最小处(连入电阻为0),记下电流表的示数I2
I1R0 |
I2-I1 |
I1R0 |
I2-I1 |
分析:(1)电压表应与小灯泡并联,由图2可知,电压表串联接入电路,电路断路,闭合开关灯泡不发光,电压表连线错误,把灯泡右端接线柱与电压表负极相连即可.
(2)滑动变阻器的最大阻值已知,滑动变阻器和被测电阻串联,让滑动变阻器全部接入和不接入,来改变电路的电阻,完成电流表的两次测量,利用两次电路的电源电压相等,列出等式解出Rx.
(2)滑动变阻器的最大阻值已知,滑动变阻器和被测电阻串联,让滑动变阻器全部接入和不接入,来改变电路的电阻,完成电流表的两次测量,利用两次电路的电源电压相等,列出等式解出Rx.
解答:解:(1)由图2知,电压表与灯泡串联接入电路,电路断路,闭合开关后,灯泡不发光;把灯泡右端接线柱与电压表负极相连,电路图如图甲所示.
(2)实验步骤:①将滑片移至阻值最大处记下电流表的示数I1,则:U=I1(R0+Rx);
②将滑片移至阻值最小处(连入电阻为0),记下电流表的示数I2,则:U=I2Rx;
③由①②得:U=I2Rx=I1(R0+Rx);待测电阻阻值Rx=
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故答案为:(1)不发光,电路图如图所示;(2)①将滑片移至阻值最大处记下电流表的示数I1;
②将滑片移至阻值最小处(连入电阻为0),记下电流表的示数I2;
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(2)实验步骤:①将滑片移至阻值最大处记下电流表的示数I1,则:U=I1(R0+Rx);
②将滑片移至阻值最小处(连入电阻为0),记下电流表的示数I2,则:U=I2Rx;
③由①②得:U=I2Rx=I1(R0+Rx);待测电阻阻值Rx=
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故答案为:(1)不发光,电路图如图所示;(2)①将滑片移至阻值最大处记下电流表的示数I1;
②将滑片移至阻值最小处(连入电阻为0),记下电流表的示数I2;
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点评:常规测电阻是利用伏安法,在电压表或电流表缺少时,当滑动变阻器最大电阻已知时,采用滑动变阻器和被测电阻串联.滑动变阻器的阻值最大和最小时,完成两次测量,根据U=IR,求出电源电压,利用两次过程的电源电压相等,列出等式,解被测电阻Rx.
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