题目内容
【题目】某实验小组欲测定一个未知电阻R的阻值,他们先用多用电表在正确操作的情况下粗测电阻Rx的阻值,多用电表的挡位选择及其示数如图甲所示。然后该小组利用伏安法测量Rx的阻值,实验室可提供的器材有:
A.电压表V1(量程3V,内阻约为3kΩ)
B电压表V2(量程15V,内阻约为15kΩ)
C.电流表A1(量程30mA,内阻约为8Ω)
D.电流表A2(量程0.6A,内阻约为0.1Ω)
E.滑动变阻器R1(最大阻值10Ω,额定电流2A)
F.滑动变阻器R2(最大阻值3kΩ,额定电流0.5A)
G.电池组(电动势约为3V,内阻很小)
H.开关一个,导线若干
(1)用多用电表测得该未知电阻Rx的阻值为___________Ω。
(2)用伏安法测量Rx的阻值时,电压表应选用___________,电流表应选用___________,滑动变阻器应选用___________。(填所选器材前的字母)
(3)用笔画线代替导线将图乙所示电路补充完整________。
(4)某次实验测得的数据如下表所示:
测量次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电压表的读数U/V | 1.20 | 1.50 | 1.80 | 2.10 | 2.40 | 2.70 |
电流表的读数I/mA | 11.4 | 16.8 | 17.0 | 20.0 | 23.0 | 25.7 |
上表数据中,有一组数据明显有误,该小组舍弃有误数据后,利用平均值法计算出未知电阻的阻值Rx=___________Ω(结果保留三位有效数字)。
【答案】(1)110 (2)A C E (3)电路如图;
(4)105
【解析】
(1)根据欧姆表的读数方法可确定最终读数;
(2)明确电流大小范围,从而确定对应的量程;为方便实验操作应选择最大阻值较小的滑动变阻器。
(3)根据待测电阻阻值与电表内阻的关系确定电流表接法,根据待测电阻阻值与滑动变阻器最大阻值间的关系确定滑动变阻器的接法,然后作出电路图。
(4)分析给出的表中数据,根据电阻为定值,其电流和电压成正比例变化,从而确定误差数值;根据实验数据应用欧姆定律求出电阻阻值。
(1)欧姆表对应的档位为×10档,故读数为:11×10=110Ω;
(2)电源电动势为3V,则电压表选择A即可;根据表中给出的数据可知,电流最大值为25.7mA,故电流表应选用C;因给出的F总阻值太大,无法准确测量,故应采用总阻值较小的E进行实验,因其阻值较小,故应采用分压接法;
(3)根据以上分析可知,本实验采用分压接法,同时因电阻较小,故为了减小误差,电流表采用外接法;连接出实物图,如图所示;
(4)电阻阻值不变,故电流和电压应成正比,由表中数据可知,第2组数据错误;
由欧姆定律可知,待测电阻阻值:Rx=U/I,由表中实验数据可知,待测电阻阻值为:;