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:
(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.
(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 |
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.
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