题目内容
【题目】测量未知电阻的阻值
(1)小明要测量一个阻值约为数百欧的电阻Rx的阻值。提供的器材有:电源(电压约5V)、学生用电压表(0~3V 0~15V)、电阻箱R(0~9999Ω)、开关S1和S2(S2为单刀双掷开关,可以分别拨到触点1、2接通电路)、导线若干。设计了如图所示的的实验电路图,进行的实验过程如下:
①根据电路图连成如图乙所示的实物图中有错误,请在接错的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连接导线。
(______)
②电路连接正确后,闭合S1,将S2拨到触点1时,电压表的读数为U1,
③闭合S1,将S2拨到触点2,当电阻箱的阻值调为R0时,电压表的示数为U2,则待测电阻的阻值Rx=______。
④如果实验器材中没有提供电压表,现在提供一只电流表(0~0.6A),利用上述器材,你认为_____(选填“能”或“不能”)较准确测出该待测电阻的阻值,原因是_____。
(2)小红利用本组实验器材测量另一未知电阻阻值,其实验电路如图丙所示:
①在某次实验中,测得电流表A1的示数为I1,A2的示数为I2,则待测电阻Rx=_____。
②在某次测量中,小红发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,两个电流表A1、A2的示数始终相等,即I1=I2,由此判断出故障的原因是_____。
③本实验中滑动变阻器的作用是保护电路和_____。
【答案】 不能 电路中电阻大,电流小,不能准确读出电流表示数 Rx断路 改变电流(便于测量多组数据,求平均值)
【解析】
第一空.如图所连接的电路,当闭合S1,S2接2时,电压表没有测量Rx的电压,所以2接线柱连线错误,正确电路电压表应该测Rx的电压,将2接线柱连接到Rx的右端,改正如下:
;
第二空.闭合S1,将S2拨到1时,电压表测Rx与R的总电压,即电源电压U1。闭合S1,将S2拨到2,电阻箱调到R0时,电压表测Rx电压,即Rx电压为U2,则R0的电压为:U′=U1-U2,根据串联电路电流处处相等,得,,解得;
第三空.提供一只电流表(0~0.6A),利用上述器材,不能较准确测出该待测电阻的阻值;
第四空.因为电源电压约5V,未知电阻阻值约为数百欧,根据欧姆定律可知,电路电流很小,指针偏转幅度很小,不能准确读数,所以只有电流表不能准确测量电阻的阻值。
第五空.由图丙知,未知电阻和已知电阻并联,故Ix=I2-I1,并联电路各支路电压相等,所以Ux=U0=I1R0,则未知电阻为:;
第六空.移动滑片,A1与A2示数相等,即I1=I2,说明Rx支路电流为0,所以故障是Rx断路;
第七空.实验中滑动变阻器的作用除了保护电路作用外,移动滑片还可以得到多组电流值,进行多次测量,从而求平均值减小误差。