题目内容
有一待测的电阻器Rx,其阻值约在40~50Ω之间,实验室准备用伏安法测量该电阻的阻值,可用的实验器材有:
电压表V(量程0~10V,内电阻约20kΩ);
电流表A1,(量程0~500mA,内电阻约20Ω);
电流表A2,(量程0~300mA,内电阻约4Ω);
滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω,额定电流为2A);
滑动变阻器R2(最大阻值为250Ω,额定电流为0.1A);
直流电源E(电动势为9V,内电阻约为0.5Ω);
开关及导线若干.
实验要求电表读数从零开始变化,并能多测出几组电流、电压值,以便画出I-U图线.
(1)电流表应选用
(2)滑动变阻器选用
(3)请在如图所示的方框内画出实验电路图;
(4)用本实验方法测出的电阻值比真实值偏
电压表V(量程0~10V,内电阻约20kΩ);
电流表A1,(量程0~500mA,内电阻约20Ω);
电流表A2,(量程0~300mA,内电阻约4Ω);
滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω,额定电流为2A);
滑动变阻器R2(最大阻值为250Ω,额定电流为0.1A);
直流电源E(电动势为9V,内电阻约为0.5Ω);
开关及导线若干.
实验要求电表读数从零开始变化,并能多测出几组电流、电压值,以便画出I-U图线.
(1)电流表应选用
A2
A2
;(选填器材代号)(2)滑动变阻器选用
R1
R1
;(选填器材代号)(3)请在如图所示的方框内画出实验电路图;
(4)用本实验方法测出的电阻值比真实值偏
小
小
.(填“大”或“小”)分析:实验要求电表读数从零开始变化,并能多测出几组电流、电压值,则滑动电阻器采用分压式接法;被测电阻上经过的电流最大是9v除以内阻0.5Ω加40Ω,等于0.222…A,大于0.1A,所以滑动电阻器应选择R1;小于300mA,所以为了测量的更准确,电流表选择A2;
因为被测电阻的阻值40~50Ω之间,更接近电流表的内电阻约4Ω,远离电压表的内电阻约20kΩ,所以采用电流表外接法,测量的误差更小;
采用电流表外接法,测出的电流值偏大,包含了电压表上的分流,电压表的数值正常,由欧姆定律R=
,分母偏大,则电阻值偏小;因此得解.
因为被测电阻的阻值40~50Ω之间,更接近电流表的内电阻约4Ω,远离电压表的内电阻约20kΩ,所以采用电流表外接法,测量的误差更小;
采用电流表外接法,测出的电流值偏大,包含了电压表上的分流,电压表的数值正常,由欧姆定律R=
U |
I |
解答:解:被测电阻经过的最大电流约是:I=
=0.
(A)
(1)因为0.2222…A<300mA,为了增加准确度,电流表应选择A2;
(2)因为0.222…A>0.1A,所以滑动变阻器不能选择R2,只能选择R1;
(3)实验要求电表读数从零开始变化,并能多测出几组电流、电压值,则滑动电阻器采用分压式接法;因为被测电阻的阻值40~50Ω之间,更接近电流表的内电阻约4Ω,远离电压表的内电阻约20kΩ,所以采用电流表外接法,测量的误差更小;实验电路图如右图所示.
(4)采用电流表外接法,测出的电流值偏大,包含了电压表上的分流,电压表的数值正常,由欧姆定律R=
,分母偏大,则电阻值比真实值偏小.
故答案为:A2,R1,如图,小.
9v |
40Ω+0.5Ω |
? |
2 |
(1)因为0.2222…A<300mA,为了增加准确度,电流表应选择A2;
(2)因为0.222…A>0.1A,所以滑动变阻器不能选择R2,只能选择R1;
(3)实验要求电表读数从零开始变化,并能多测出几组电流、电压值,则滑动电阻器采用分压式接法;因为被测电阻的阻值40~50Ω之间,更接近电流表的内电阻约4Ω,远离电压表的内电阻约20kΩ,所以采用电流表外接法,测量的误差更小;实验电路图如右图所示.
(4)采用电流表外接法,测出的电流值偏大,包含了电压表上的分流,电压表的数值正常,由欧姆定律R=
U |
I |
故答案为:A2,R1,如图,小.
点评:本题考查分析和设计电路的能力.本题设计分成了三块:电源、控制电路和测量电路.通过计算被测电阻最大电流、选择电表的量程和滑动变阻器的额定电流,这是经常用的方法.
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