题目内容

3.某同学做伏安法测定电阻阻值的实验.

(1)实验原理是:R=$\frac{U}{I}$.
(2)小尚根据右图所示的电路图,将对应的实验
器材连接成实验电路.同小组的小豪在检查时
认为,从实验目的来看,实验电路上有一根导线连接错了,建议小明改接.请你在接错的那根线上打“×”:并画一根导线,使电路连接正确;
(3)小尚将电路改接正确后,合上开关,发现电流表无示数,而电压表示数接近3V,则电路可能的故障是Rx断路.
(4)排除故障后,调节变阻器的滑片到某位置时,电压表和电流表的指示如图3所示,则电压表读数是1.8V,电流表读数是0.24A,被测电阻Rx的阻值是7.5Ω
(5)小尚和小豪为他俩在全班首先获得测量结果而高兴,准备整理实验器材结束实验.你认为他们的实验真的结束了吗?你会给他提出什么建议昵?
①写出你的建议:多测几组数据,求平均值:
②你提出这个建议的目的是:减小误差.

分析 (1)本实验的原理是R=$\frac{U}{I}$;
(2)由电路图电压表应测定值电阻两端电压,由此分析实物图找出错误,并修改连接;
(3)电流表无示数,电路断路,电压表示数接近电源电压,电压表与电源接通,由此可判断出具体故障;
((4)2)根据电压表、电流表的量程和分度值,读出电压和电流值,根据公式R=$\frac{U}{I}$ 计算出电阻值;
(5)在测量定值电阻的阻值时,为了减小实验误差,应多测几组数据求平均值.

解答 解:
(1)伏安法测定电阻实验的原理是:R=$\frac{U}{I}$;
(2)由图1电路图电压表应测定值电阻两端电压,图2实物连接中电压表测的是总电压,正确的电路连接如图所示:
;
(3)电流表无示数,说明电路断路,电压表有示数,说明电压表与电源两极相连,电压表并联电路之外电路不存在断路,则与电压表并联的定值电阻Rx断路;
(4)由图3知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为1.8V;电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.24A;
所以Rx=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.8V}{0.24A}$=7.5Ω;
(5)为了减小实验中的测量误差,应移动滑动变阻器的滑片,多测几组数据求平均值;则
①建议:调节滑片,多测几次数据求平均值;
②建议的目的是:减小实验误差.
故答案为:(1)R=$\frac{U}{I}$;(2)见上图;(3)Rx断路;(4)1.8;0.24;7.5;(5)多测几组数据,求平均值;减小误差.

点评 此题是“伏安法”测定电阻阻值的实验,考查了电压表的连接,电流表、电压表的读数及电阻的计算,同时考查了减小误差的方法和实验误差的分析.

练习册系列答案
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15.在“探究一定电压下,电流与电阻的关系”的实验中,老师提供的实验器材有:电源(电压恒为6V),电流表、电压表一个各一个,四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),两只滑动变阻器(规格分别为“20Ω 1A”、“50Ω 0.5A”),导线若干.

(1)如图1是小明连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线.
(2)电路连接正确后,闭合开关前,滑片应置于A端(选填“A”或“B”).
(3)闭合开关S,无论如何移动滑动变阻器的滑片P,发现电流表示数几乎为零,电压表示数约为6V,此时,电路出现的故障可能是定值电阻R开路;小明排出故障后继续实验.
(4)小明先将5Ω电阻接入电路,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为2V,电流表示数如图2所示为0.4A;再将5Ω的电阻更换为10Ω电阻,此时电流表示数为0.3A,小明发现电流与电阻不成反比,原因是未调节滑动变阻器的滑片使定值电阻两端的电压保持不变.接下来的操作是:应将滑动变阻器适当向A(选填“A”或“B”)移动,直到电压表示数为2V,同时记下电流表的示数.
(5)若完成用四个定值电阻进行实验,他应该选择的滑动变阻器规格是“50Ω 0.5A”.
(6)同组小华从其他组借来30Ω电阻替换R时,无论怎样调节滑动变阻器,都不能使电压表示数为2V,分析其可能的原因滑动变阻器的最大阻值太小(或定值电阻两端的电压保持太低或电源电压太高).(答出一种情况即可)

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