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)画出实验电路图.
(3)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
9.96
9.96
Ω.
(4)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所示情况,则电流表产生此现象的原因是
选用的量程过小
选用的量程过小
,电压表产生此现象的原因是
正负接线柱接反了
正负接线柱接反了
分析:(1)利用电流表、电压表测量电阻的原理是R=
U
I
,为减小测量误差,需要测量多组电流和电压得到多个电阻,然后取平均值;而要改变电流和电压,需要在电路中串联一个滑动变阻器;
(2)画电路图时,电压表测量灯两端的电压(将电压表与电阻并联)、电流表测量通过灯的电流(电流表与电阻串联),串联接入滑动变阻器(一上一下)和开关;
(3)电压表有0~3V和0~15V两个量程,根据实验数据可以确定选择的量程;
已知每一组的电流和电压,可以得到每一组的电阻,取三组电阻的平均值即为待测电阻的阻值;
(4)使用电流表或电压表测量电路电流或电压时,要选择适当的量程;必须使电流从正接线柱流入,从负接线柱流出.
解答:解:
(1)为使测量结果更准确,需要至少测量三次,所以需要滑动变阻器串联在电路中,通过移动滑片位置改变接入电路电阻,以改变待测电阻两端电压和通过的电流.
故答案为:滑动变阻器;电压.
(2)将电压表与电阻并联、电流表与电阻串联,串联接入滑动变阻器(一上一下)和开关,画出电路图(下图);

(3)由实验数据知,电压表的示数都大于3V,所以电压表选择的是0~15V量程;
三次测量的电阻阻值分别为:
R1=
U1
I1
=
4.0V
0.42A
≈9.52Ω
R2=
U2
I2
=
4.5V
0.46A
≈9.78Ω
R3=
U3
I3
=
5.5V
0.52A
≈10.58Ω
待测电阻阻值为R=
R1+R2+R3
3
=
9.52Ω+9.78Ω+10.58Ω
3
=9.96Ω.
故答案为:0~15V;9.96.
(4)电流表指针偏转到最右端,说明所测电流值超过电流表的量程,可判断是选择的量程小了,应换用较大的量程;
电压表指针反偏,说明流入电压表的电流方向不对,即正负接线柱接反了引起的.
故答案为:选用的量程过小;正负接线柱接反了.
点评:伏安法测电阻是电学最重要的实验之一,此题考查了电路图的做法、滑动变阻器的作用、电流表、电压表指针不正常偏转的原因、量程的选择以及实验数据的处理,考查角度全面,难度适中,需要重点把握.
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