题目内容

(2005?南宁)在“用电压表和电流表测电阻的实验”中,

(1)实验的原理是:
R=
U
I
(或欧姆定律)
R=
U
I
(或欧姆定律)

(2)如图1是某次用电压表和电流表测量小灯泡电阻的实物图,请用笔画线代替导线,按照实验的要求完成电路的连线.(要求:滑动变阻器滑片向右移时电流表示数变大)
(3)若用其它的方法测量电阻,老师提供了下列器材:电压恒定的电源一个(电压未知),定值电阻R0一个(阻值已知),待测电阻Rx一个,滑动变阻器一个,量程合适的电流表(或电压表)一个,单刀开关两个,导线若干.请在给出的器材中选用一些进行组合,完成实验.
要求:
①在虚线框内画出实验电路图.
②写出实验的主要步骤.
③写出Rx的表达式.
示例:
实验电路图:(如图2)
实验步骤:①将电流表与R0串联,测出通过R0的电流,记为I1
②将电流表换为与Rx串联,测出通过Rx的电流,记为I2
Rx的表达式:Rx=
I1R0
I2

实验步骤:Rx=
U2R0
U1
U2R0
U1
分析:(1)测电阻实验中,用电压表测电压U,用电流表测电流I,利用欧姆定律求出电阻.
(2)重点是连接滑动变阻器,应注意所选择的接线柱符合“滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表的示数变大”这一要求.
(3)①由伏安法测电阻的原理可知,需要求得待测电阻两端的电压及通过待测电阻的电流;因实验器材中没有电流表,故可以利用串联电路的电流规律得出通过待测电阻的电流;
②实验中需要测出待测电阻的电压及与之串联的定值电阻两端的电压,则可知实验步骤;
③由电压表测出待测电阻两端的电压,由欧姆定律求得通过电路的电流,则由欧姆定律可得出电阻的表达式.
解答:解:(1)电压表和电流表测电阻的原理是欧姆定律,实验中的电压表是伏特表,电流表是安培表,利用伏特表、安培表测电阻的方法是伏安法.
故答案为:R=
U
I
(或欧姆定律).
(2)要求滑动变阻器的滑片向右移时电流表示数变大,也就是滑片向右移时接入电路的电阻变小,所以滑动变阻器的接线柱可以选择BC或BD.连接方法如图所示:
故答案为:

(3)①将待测电阻与已知电阻串联,电压表分别并联在RX及R0两端,故答案如图所示:

②实验步骤:
a、按照电路图连接好电路,闭合开关,先用电压表测出R0两端电压为U1
b、断开开关S,把电压表改接到Rx两端,闭合开关,记下电压表的示数为U2
③由欧姆定律可求得电路中电流I=
U1
R0

∴待测电阻RX=
U2
I
=
U2R0
U1

故答案为:
U2R0
U1
点评:伏安法测电阻是初中物理最常用的测电阻的方法,实验中电压表、电流表及滑动变阻器的连接非常关键.如果测量的是灯丝的电阻,其阻值还会随着温度的升高而增大,应引起我们的注意.
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