题目内容
【题目】如图是测量阻值约几十欧的未知电阻Rx的原理图,图中R0是保护电阻(10Ω),R1是电阻箱(0~99.9Ω),R是滑动变阻器,A1和A2是电流表,E是电源(电动势10V,内阻很小).在保证安全和满足需求的情况下,使测量范围尽可能大.实验具体步骤如下:
①连接好电路,将滑动变阻器R调到最大;
②闭合S,从最大值开始调节电阻箱R1,先调 R1为适当值,再调节滑动变阻器R,使A1示数I1=0.15A,记下此时电阻箱的阻值R1和A2的示数I2;
③重复步骤(2),再测量6组R1和I2的值;
④将实验测得的7组数据在坐标纸上描点,得到 如图2所示的图象.
根据实验回答以下问题:
(1)现有四只供选用的电流表
A.电流表(0~3mA,内阻为 2.0Ω)
B.电流表(0~3mA,内阻未知)
C.电流表(0~0.3A,内阻为 5.0Ω)
D.电流表(0~0.3A,内阻未知)
A1应选用 .A2应选用 (选填字母 A、B、C、D)
(2)测得一组R1和I2值后,调整电阻箱R1,使其阻值变小,要使A1示数I1=0.15A,应让滑动变阻器R接入电路的阻值 (选填“不变”、“变大”或“变小”).
(3)根据以上实验得出 Rx= Ω.(保留两位有效数字)
【答案】(1)D C (2)变大
(3)如图所示
(4)31.3Ω
【解析】
试题分析:(1)根据实验原理并联部分电压相等,可以得出,解得:,通过图像斜率可以求出未知电阻的阻值,斜率中的必须知道,由于电流表A1的示数为0.15A,所以选用量程为0.3A的电流表,只要知道电流大小即可,即选用D;根据R1与I2的关系图,可知A2的量成为0.3A,且必须要知道其电阻,所以选用C表;
(2)调整电阻箱R1,使其阻值变小,要使A1示数I1=0.15A,则与其串联的两个电阻一个电流表的两端电压必须要减小,因此只有应让滑动变阻器R接入电路的阻值变大,才能达到这样的条件;
(3)根据题目中已知描的点,平滑连接,远离图象的点舍去,如图所示
(4)根据欧姆定律,,则有:,而R1与I2图象的斜率为: ,得出