题目内容
【题目】某同学用如右图所示的实验电路来测量电阻Rx的阻值。将电阻箱R接入a、b之间,闭合开关S,适当调节滑动变阻器R0后保持其阻值不变。改变电阻箱的阻值R,得到一组电压表的示数U和R的数据如下表。
电阻R/Ω | 0 | 5.0 | 10.0 | 15.0 | 25.0 | 35.0 | 45.0 |
电压U/V | 0 | 1.00 | 1.50 | 1.80 | 2.14 | 2.32 | 2.45 |
(1)请根据实验数据在图b的坐标系中作出U-R关系图像_______;
(2)用待测电阻Rx替换电阻箱,读得电压表示数为2.00V。利用(1)中测绘的U-R关系图像可得Rx=_________Ω;
(3)该实验电路使用较长时间后,电池的电动势基本不变,但内阻会增大。若仍想使用该电路和(1)中测绘的U-R关系图像测量电阻,则需对电路进行简单修正:将电阻箱的阻值调到10Ω,并接入a、b之间,向______(选填“上”或“下”)调整滑动变阻器,使电压表示数为_________V,之后保持滑动变阻器阻值不变,即可用原来的方法继续测量电阻。
【答案】见解析 20(18~22) 下 1.50
【解析】
(1)[1].根据表格数据,选取横坐标单位长度为10Ω,纵坐标的单位长度为0.5V,建立U-R坐标系,然后根据表中数据描点,最后用光滑的曲线连接所描的点,即作出U-R图,如图所示:
(2)[2].在U-R图中作出U=2V的直线,与图象有一交点,通过交点作横轴的垂线,与横轴交与R=20Ω的点,即当U=2.00V时,Rx=20Ω;
(3)[3][4].因为
当电池的内阻r增大时,则增大,同一个R,则U减小,即电压表读数将变小,按原来的U-R图象,则电阻的测量值小于真实值,即偏小。
要想进行修正,当电池的内阻r增大时,应让对应的图象与原图象重合,则需要减小滑动变阻器的电阻值,即应向下调整滑动变阻器;
同时,电阻箱电阻为10Ω时,对应的电压为1.50V,故应将调节滑动变阻器使电压表示数为1.50V,然后保持滑动变阻器阻值不变,即可进行测量。