题目内容

学习了电学知识后,小明和同学一起来到实验室,利用电流表和电压表测量定值电阻(大约为5Ω)的阻值.
老师提供的器材如图1所示:
(1)小明同学设计了如下的实验报告单,请你根据报告单中空白项填写完整.
实验目的:利用电流表和电压表测量定制电阻的阻值
实验原理:________.
实验器材:电源(两节干电池)、电流表(量程“0-0.6A”、“0-3A”两档)、电压表(量程“0-3V”、“0-15V”两档)、滑动变阻器(“200 1A”)、被测电阻、开关一个、导线若干.
实验步骤:
①________
②________
③闭合开关,调节滑动变阻器…

(在虚线框内设计一个表格,用于记录测量的数据及所得结果.)

(2)做完实验后,老师又给小明一个大约是10Ω的定值电阻,让小明帮助测量它的阻值.小明想:在刚才的器材中,如果不使用电压表也可以测量出定制电阻的阻值,于是设计了如图2所示的电路,他的方案是:
①闭合开关,调节滑片P到滑动变阻值的最左端,记录电流表的示数为I1
②调节滑片P到滑动变阻器的最右端,记录电流表的示数I2
③计算出R2阻值.
你认为小明的方案是否可行?并说明理由.

解:
(1)用电流表和电压表测量电阻的原理为R=
实验步骤为:①根据电路图连接电路;
②闭合开关前,使滑动变阻器滑片在最大阻值处;
为多次测量取平均值减小误差,需要至少测量三组电流和电压值,算出对应的电阻阻值,最后取电阻的平均值作为测量结果.
故答案为:
R=
根据电路图连接电路;闭合开关前,使滑动变阻器滑片在最大阻值处;
实验表格设计如下:
实验次数电压U/V电流I/A电阻R/Ω被测电阻平均值/Ω
1
2
3
(2)答:
不可行,因为当滑片P移到滑动变阻器的最右端时,电流表示数大约为I==≈0.014A,小于电流表的分度值,所以不能测出较准确的电流值.
分析:(1)使用电流表和电压表测量电阻,需要测出通过电阻的电流和电阻两端的电压,利用公式R=得到电阻阻值;
在电学实验中需要先画出电路图,然后根据电路图连接电路,为保护电路,闭合开关前滑片应位于滑动变阻器的最大阻值处;
实验表格的设计应该有利于记录实验数据,有利于分析实验结论.
(2)实验方案是否可行,从能否完成实验,实验过程是否存在明显偏差考虑.
点评:伏安法测电阻是电学最重要的实验之一,需要重点掌握其实验原理、测量工具、电路图和实物连接、滑动变阻器的作用以及实验数据的处理.
练习册系列答案
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精英家教网学习了电学知识后,小明、小亮和小艳所在的兴趣小组发现:电学量的变化往往能够用来反映力学、热学、光学等物理量的变化.在冯老师的点拨下,他们在探究过程中不断完善和优化方案,共同设计了一种用电学量的变化来反映力学量--距离变化的装置.
(1)图(甲)所示是他们最初设计的装置原理图.图中R0是定值电阻,ab是总电阻为9欧,长60cm,粗细均匀,电阻随长度均匀变化,且沿竖直方向固定放置的金属杆,M是上下均有挂环、可沿竖直导轨上下移动的小物块,M上连有一根左端有滑片P、电阻不计的水平金属细杆,细杆与导线以及P与ab均接触良好,P在ab的中点时,对应于M既不上移也不下移的位置.
除金属杆ab、小物块M、金属细杆和导轨外,他们还准备了以下器材:
A.电源(提供4V的稳定电压)   B.电流表A(量程0-0.6A)
C.电压表V.(量程0~3V)  D.电压表V2(量程0~15V)
E.定值电阻R0(1欧、3欧、5欧和6欧的电阻各一个)  F.开关S一个,导线(足够长)若干
①认真研究该原理图后,小艳认为图中只需一个电表即可,于是她将电流表去掉,则电流表所在处应该
 
(填“让其断路”或“用一根导线替代”).
②小明和小亮认为:该装置应该尽量大地反映M移动的距离范围,同时还希望电压表上的每根刻度线都能够表示出肘移动的距离值.要达到此目的,电压表应该选
 
(填器材序号字母);定值电阻应该选阻值为
 
欧的.
③在他们改进并初步完善的设计方案中,P在ab的中点,M既不上移也不下移时,电压表的示数是
 


精英家教网(2)冯老师在充分肯定他们的设计方案后,提出-个建议:能否在上述改进并初步完善的方案基础上再想想办法,使测量的距离范围更大?
他们经过热烈讨论后,决定增加一组滑轮组试试.图中的A、B、C是小明、小亮和小艳分别画出的滑轮组与M连接的示意图.他们希望通过电表的示数间接反映绳上N点的移动距离,且要求N点移动距离范围超过M.
①小明的连接方式能够达到目的吗?请说明理由.
 

 
(填“小明”、“小亮”或“小艳”)的连接方式,测量的N点移动距离范围最大.该连接方式中,电压表量程的l/3刻度线处表示的N点移动距离为
 
(填“向上”或“向下”移动的距离值).

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(1)图(甲)所示是他们最初设计的装置原理图.图中R0是定值电阻,ab是总电阻为9欧,长60cm,粗细均匀,电阻随长度均匀变化,且沿竖直方向固定放置的金属杆,M是上下均有挂环、可沿竖直导轨上下移动的小物块,M上连有一根左端有滑片P、电阻不计的水平金属细杆,细杆与导线以及P与ab均接触良好,P在ab的中点时,对应于M既不上移也不下移的位置.
除金属杆ab、小物块M、金属细杆和导轨外,他们还准备了以下器材:
A.电源(提供4V的稳定电压)  B.电流表A(量程0-0.6A)
C.电压表V.(量程0~3V) D.电压表V2(量程0~15V)
E.定值电阻R0(1欧、3欧、5欧和6欧的电阻各一个) F.开关S一个,导线(足够长)若干
①认真研究该原理图后,小艳认为图中只需一个电表即可,于是她将电流表去掉,则电流表所在处应该______(填“让其断路”或“用一根导线替代”).
②小明和小亮认为:该装置应该尽量大地反映M移动的距离范围,同时还希望电压表上的每根刻度线都能够表示出肘移动的距离值.要达到此目的,电压表应该选______(填器材序号字母);定值电阻应该选阻值为______欧的.
③在他们改进并初步完善的设计方案中,P在ab的中点,M既不上移也不下移时,电压表的示数是______.

(2)冯老师在充分肯定他们的设计方案后,提出-个建议:能否在上述改进并初步完善的方案基础上再想想办法,使测量的距离范围更大?
他们经过热烈讨论后,决定增加一组滑轮组试试.图中的A、B、C是小明、小亮和小艳分别画出的滑轮组与M连接的示意图.他们希望通过电表的示数间接反映绳上N点的移动距离,且要求N点移动距离范围超过M.
①小明的连接方式能够达到目的吗?请说明理由.______.
②______(填“小明”、“小亮”或“小艳”)的连接方式,测量的N点移动距离范围最大.该连接方式中,电压表量程的l/3刻度线处表示的N点移动距离为______(填“向上”或“向下”移动的距离值).

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除金属杆ab、小物块M、金属细杆和导轨外,他们还准备了以下器材:
A.电源(提供4V的稳定电压)   B.电流表A(量程0-0.6A)
C.电压表V.(量程0~3V)  D.电压表V2(量程0~15V)
E.定值电阻R0(1欧、3欧、5欧和6欧的电阻各一个)  F.开关S一个,导线(足够长)若干
①认真研究该原理图后,小艳认为图中只需一个电表即可,于是她将电流表去掉,则电流表所在处应该______(填“让其断路”或“用一根导线替代”).
②小明和小亮认为:该装置应该尽量大地反映M移动的距离范围,同时还希望电压表上的每根刻度线都能够表示出肘移动的距离值.要达到此目的,电压表应该选______(填器材序号字母);定值电阻应该选阻值为______欧的.
③在他们改进并初步完善的设计方案中,P在ab的中点,M既不上移也不下移时,电压表的示数是______.


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(2)冯老师在充分肯定他们的设计方案后,提出-个建议:能否在上述改进并初步完善的方案基础上再想想办法,使测量的距离范围更大?
他们经过热烈讨论后,决定增加一组滑轮组试试.图中的A、B、C是小明、小亮和小艳分别画出的滑轮组与M连接的示意图.他们希望通过电表的示数间接反映绳上N点的移动距离,且要求N点移动距离范围超过M.
①小明的连接方式能够达到目的吗?请说明理由.______.
②______(填“小明”、“小亮”或“小艳”)的连接方式,测量的N点移动距离范围最大.该连接方式中,电压表量程的l/3刻度线处表示的N点移动距离为______(填“向上”或“向下”移动的距离值).
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