题目内容
【题目】在测量电阻约为10Ω的定值电阻Rx的实验中,小明和小亮用如图所示的器材进行实验。
(1)用笔画线代替导线在甲图中完成实物电路连接,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变小。
(2)小明把最后一根导线连接完毕后,看到电压表和电流表立即有较大示数,小亮认为在实验操作中有两处错误,其中一处是滑动变阻器的滑片没有滑到电阻最大的位置,还有一处是 。
(3)改正错误后,小明改变Rx两端的电压和电流,两次测得的电阻值分别为R1=10.1Ω,R2=10.2Ω,第三次测量时,电流表的示数为0.26A,电压表的示数如图乙所示,根据以上三次实验数据,最后得出Rx= Ω。
(4)小瑞同学设计了不同的方案,经讨论后同学们达成共识,设计的电路如图(R0为阻值已知的定值电阻),
以下是他们的实验操作步骤:
①按电路图连接电路。
②闭合开关S1,断开开关S2,读出此时电流表的示数I1。
③闭合开关S2,断开开关S1,读出此时电流表的示数I2。
④根据所测数据计算得出Rx的阻值。
请用所测物理量写出未知电阻Rx的数学表达式:Rx=
【答案】
(1)答案如图
(2)连接电路时,开关未断开;(3)10.1;(4)
【解析】
(1)电源的电压为两节干电池3V,根据欧姆定律可得,当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时定值电阻两端的电压最大为3V,所以电压表用小量程且与定值电阻Rx并联;滑动变阻器的右下方接线柱与定值电阻的右接线柱相连时,滑片向右滑动时连入电路的电阻变小,故电路的连接方式如下图所示:
(2)接完最后一根导线,电表有示数说明开关闭合;电流表示数较大,说明电路电阻较小,滑动变阻器滑片没有置于阻值最大位置,因此实验操作中的两处错误是:连接电路时开关没有断开;没有把滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置;
(3)由图乙可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.6V,
根据欧姆定律可得,第三次测量时定值电阻的阻值,
则定值电阻的阻值;
(4)闭合开关S1,断开开关S2时,电源的电压为;闭合开关S2,断开开关S1时,电源的电压为;
∵电源的电压不变∴Rx的数学表达式为:。