题目内容
【题目】用“伏安法”测量电阻Rx的阻值,提供的实验器材有:待测电阻Rx、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及若干导线。
(1)根据图甲的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整。
(_____)
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数较大且几乎不变,电流表示数始终为零,电路故障可能是______________。
(3)排除故障后,测得多组实验数据。各组数据对应的点已描在图丙中,请在图中画出Rx的I-U图线。
(_____)
由图可得Rx=________Ω。(结果保留一位小数)
(4)电流表的电阻虽然很小,但也会影响本实验中Rx的测量结果。用图丁的电路进行测量可消除这个影响,R0为定值电阻。实验步骤如下:
①按照图丁的电路图连接电路,将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处;
②闭合开关S1、S2,移动滑动变阻器滑片,读出电压表的示数U1和电流表的示数I1;
③________,移动滑动变阻器滑片,读出电压表的示数U2和电流表的示数I2;
④可得待测电阻Rx=________。(用U1、I1、U2和I2表示)
【答案】 电流表断路(或电阻Rx断路) 5.5 断开S2
【解析】
(1)由题图甲知,电压表测量电阻Rx两端的电压,所以一端接电阻Rx,另一端由电路图可知接在电流表的负极,具体如答图甲所示;(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数始终为零,说明电路中发生了断路,而电压表的示数较大且几乎不变,说明电压表为通路,则断路的位置为与电压表并联的部分,即电流表断路或电阻Rx断路;(3)连接各点,具体如答图乙所示,在图像中任取三点(2.0 V,0.36 A),(2.8 V,0.52 A),(2.6 V,0.48 A)计算电阻Rx的阻值为Rx1==≈5.6 Ω,Rx2==≈5.4 Ω,Rx3==≈5.4 Ω,求取平均值Rx=≈5.5 Ω;(4)①按照题图丁电路图连接电路,将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处;②开关均闭合时,电阻Rx被短路,电压表测量R0两端电压,电流表测电路电流,移动滑动变阻器的滑片,读出电压表的示数U1和电流表的示数I1;③断开开关S2,Rx、R0与滑动变阻器串联接入电路,电压表测量Rx、R0和电流表的总电压,电流表测量电路电流,移动滑动变阻器滑片,读出电压表的示数U2和电流表的示数I2;④定值电阻R0+RA=,R0+Rx+RA=,两式相减得待测电阻Rx=-.
【题目】某同学采用“伏安法”测量某定值电阻Rx的阻值。
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
电压U/V | 1.5 | 2.0 | 2.5 |
电流I/A | 0.31 | 0.40 | |
电阻Rx/Ω | 4.8 | 5.0 | |
Rx的平均值/Ω |
(1)按图甲连接电路时,应先________开关,并将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处。
(2)闭合开关后,发现向左移动滑动变阻器的滑片P时,电流表的示数变大、电压表的示数变小,你认为电路连接中存在的错误是_____________________。
(3)改正后闭合开关,电流表有示数,电压表无示数,假如电表和导线均完好,则电路中的故障可能是_________。
(4)排除故障后,闭合开关,改变电阻Rx两端的电压,进行了三次测量。在第三次测量中电流表的示数如图乙所示,其示数为________A。
(5)根据三次实验数据可得,定值电阻Rx的阻值为________Ω。(结果保留一位小数)
(6)将电阻Rx换成小灯泡,重复上述实验,发现几次实验中,所测小灯泡的电阻值相差较大,原因可能是____________。