题目内容
【题目】小明用“伏安法”测量一个定值电阻Rx的阻值(约为20Ω左右).
实验器材有:定值电阻Rx、电压表(量程0~3V和0~15V)、电流表(量程0~0.6A和0~3A)、滑动变阻器(20Ω 1A)、开关、学生电源各一个,导线若干.
(1)“伏安法”测量 电阻的原理是________;
(2)如图a所示是“伏安法”测量电阻的实验电路图,图中甲、乙为两个电表,其中甲为________表,乙表为__________。
(3)本实验电源电压选用12V,电压表应该选用________量程,电流表选用0~0.6A量程;连接如图b所示的电流表时,应该使电流从“________”接线柱流入电流表;
(4)闭合开关后,发现电压表的示数约为6v,电流表示数为零;移动滑动变阻器滑片,电压表示数有明显变化,但电流表示数为零,则发生故障的元件是________;
(5)排除故障后,接通电路,移动滑动变阻器滑片,当电流表的示数如图b所示时,通过电阻Rx的电流大小是________A;
(6)经多次测量,小明由实验数据绘制得如图c所示的U-I图象,由图象可知电阻Rx=________Ω(保留一位小数);
(7)在物理实验中,经常要对物理量进行多次测量,下列实验与本次实验进行多次测量的目的相同的是_____(填序号).
A.用刻度尺测量物理课本的长与宽 B.探究杠杠的平衡条件C.测量小灯泡的电功率
【答案】 电压 电流 0~15V 0.6A 电流表短路 0.34A 22.2 A
【解析】
解答:(1)伏安法测电阻的原理是:R=;(2)图a中甲表和待测电阻并联,所以甲为电压表,乙表串联在电路中所以是电流表;(3)待测电阻和滑动变阻器串联,滑动变阻器滑到电阻最大位置时,电阻为20Ω,待测电阻的阻值约为20Ω,电源电压为12V,它们两个各分担电压为6V,所以电压表应选用015V量程;接如图b所示的电流表,“0.6”接线柱为“+”接线柱,所以应使电流从,“0.6”接线柱流入电流表;(4)闭合开关后,发现电压表的示数约为6V,两电阻串联分压,电流表示数为零,说明电路故障不是断路;移动滑动变阻器滑片,电压表示数有明显变化,但电流表示数始终为零,说明电流表被短路;(5)电流表接的是00.6A量程,分度值为0.02A,此时的电流为0.34A;(6)在UI图象中,电压U=10V时,电流为0.45A,所以Rx==≈22.2Ω. (6)本实验多次测量是为了取平均值是为了提高测量的准确度,减小误差:A. 测量物理课本的宽度时测量三次数据,是为了取平均值减小误差,符合题意; B.探究杠杆平衡条件时测量三组数据,是为了得出普遍性的结论,不符合题意;C多次测量是为了“寻找电功率随电压和电流变化的规律;故选A;
【题目】小张在“伏安法”测小灯泡的电阻实验中,有电源(3 V),开关1个,滑动变阻器1只,电流表(0~0.6 A;0~3 A)1只,电压表(0~3 V;0~15 V)1只,小灯泡1个,导线若干;
(1)请选择电流表和电压表合适的量程,用笔画线代替导线将甲图中实物图连接完整。
(____________)
(2)闭合开关前,应向_______(选填“左”或“右”)端调整滑动变阻器的滑片,使电路中的电流在开始测量时最小。
(3)测量过程中,某一次的电流值如图乙所示,则电流值是_______A,这时,灯丝突然烧断,则电压表的示数_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。换相同规格的灯泡,重测的数据如表所示,并绘出I﹣U图象如图丙的A曲线所示。
电压/V | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
电流/A | 0.10 | 0.16 | 0.20 | 0.23 | 0.25 | 0.27 |
电阻/Ω | 5.0 | 6.3 | 7.5 | 8.7 | 10.0 | 11.1 |
平均电阻/Ω | 8.1 |
(4)依据表格中的数据,小张求出小灯泡电阻的平均值,你同意这种做法吗?_________(选填“同意”或“不同意”),理由是______________________。
(5)另外一组同学用相同的器材和电路图也做这实验时,由于接线错误,根据测量的数据绘出的I–U图象如图丙的B曲线所示。你认为错误的原因可能是_________。