题目内容
【题目】在用伏安法测电阻的实验中,请回答下列问题。
(1)按照图甲连接电路并进行测量,下表是测出的几组数据,由此可知待测电阻RX 是 Ω。如果考虑电压表和电流表本身电阻的影响,从理论上分析,测量值会比真实值 (填“偏大”或“偏小”)。
实验次数 | 电压U/V | 电流I/A |
1 | 1.5 | 0.1 |
2 | 2.1 | 0.14 |
3 | 2.8 | 0.18 |
(2)若把图甲中电流表与电压表的位置互换,闭合开关会出现以下情况中的 。
A.电流表被烧坏 B.电压表被烧坏 C.电流表有示数 D.电压表有示数
(3)实验结束后,小明向老师提出:若再提供一只已知阻值的定值电阻R0,即使不使 电压表也能测出RX的阻值。图乙是小明设计的实验电路图,他的做法是:把滑动变阻器的滑片P置于适当的位置,将S接到a时,读出电流表的示数I1;再将S接到b,读出电流表的示数I2。根据I2RX= I1R0,可得RX= 。请对小明的实验方案做出评价。(写出简要的说明)
【答案】(1)15.2;偏小(2)D (3)小明的实验方案不正确,因为S分别接a、b时,R0与RX两端的电压不相等)
【解析】
试题分析:(1)由I=U/R,所以3次实验中导体电阻分别为:R1=1.5V/.01A=15Ω,R2=2.1V/0.14A=15Ω,R3=2.8V/0.18A=15.6Ω,所以实验测得电阻值为:R=R1+R2+R3/3=15Ω+15Ω+15.6Ω/3=15.2Ω;如果考虑电压表和电流表本身电阻的影响,从理论上分析,测量值会比真实值偏小;
(2)把电流表与电压表的位置互换,电压表和电阻、滑动变阻器串联,电流表和电阻并联,电流表的电阻很小,把电阻短路;电压表的电阻很大,通过的电流很小,电流表几乎没有示数,不会被烧坏;电流表和滑动变阻器的电阻相对于电压表的电阻来说可以忽略不计,相当于电压表并联在电源两端,测量电源电压,所以电压表有示数,故选D。
(3)根据I2RX= I1R0,可得RX= Rx =I1R0/I2;小明的设计不合理,因为:在串联电路中,用电器两端电压与其阻值成正比,当开关S由a拨到b时,电阻R0 和RX 两端的电压不相等。
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