题目内容

小明和小华两位想测量电阻约为5Ω的定值电阻Rx进行了如下实验.请帮他们完成的实验报告.
实验名称:伏安法测电阻
实验原理:(1)
R=
U
I
R=
U
I
.
实验器材:电源、导线、开关、滑动变阻器、电压表、电流表、未知电阻.
实验过程:(2)用笔画线代替导线在甲图中完成实物电路连接,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变小.

(3)该实验滑动变阻器的作用是
保护电路,改变电阻两端电压
保护电路,改变电阻两端电压
.
(4)小明把最后一根导线连接完毕后,看到电压表和电流表立即有较大示数.小亮认为在实验操作中有两处错误,其中一处是滑动变阻器的滑片没有滑到电阻最大的位置,还有一处是
连接电路时没有断开开关
连接电路时没有断开开关
.
(5)小华连接好电路,闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压.造成这一现象的原因可能是
C
C
.
A.电流表坏了             B.滑动变阻器短路
C.电阻处接触不良         D.电阻短路
实验次数 电阻两端电压U/V 通过电阻的电流I/A 电阻R/Ω
1 0.5 0.10 5
2 1.2 0.24 5
3 1.4
(6)改正错误后,小明改变Rx两端的电压和电流,将数据记录下表第三次测量时,电流表的示数如图乙所示.则第三次电流为
0.28
0.28
A,电阻为
5
5
Ω.根据以上三次实验数据画出电流与电压的图象.
分析:(1)伏安法测电阻的原理是欧姆定律.
(2)根据题目要求确定滑动变阻器的接法,把电流表、电阻、滑动变阻器、开关串联接入电路.
(3)根据滑动变阻器的作用分析答题.
(4)连接电路时应断开开关,闭合开关前要把滑片置于滑动变阻器阻值最大处.
(5)常见电路故障有:断路与短路,根据电路故障现象分析电路故障原因.
(6)由图示电流表确定其分度值,读出其所示,由欧姆定律求出电阻阻值;应用描点法作出图象.
解答:解:(1)用电压表测出电压U,用电流表测出电流I,∵I=
U
R
,∴由R=
U
I
可以求出电阻阻值.
(2)滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变小,滑动变阻器应接右下接线柱,把电流表、电阻、滑动变阻器、开关串联接入电路,实物电路图如图所示.

(3)滑动变阻器在电路中,一方面可以保护电路,另一方面可以改变电路电流与电阻两端电压.
(4)最后一根导线连接完毕后,电压表和电流表立即有较大示数,说明电路是通路,电路中的电阻较小,这是由于连接电路时没有断开开关、滑片没有置于滑动变阻器阻值最大处造成的.
(5)A、如果如果电流表坏了,电路断路,电流表没有示数,电压表不能与电源两极相连,电压表没有示数,故A错误;
B、如果滑动变阻器短路,电压表不能与电源两极相连,电压表没有示数,故B错误;
C、如果电阻处接触不良,电路断路,电流表没有示数,电压表与电源两极相连,电压表有示数且接近电源电压,故C正确;
D、如果电阻短路,电流表有示数,与电阻并联的电压表没有示数,故D错误;故选C.
(6)由电路图可知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.28A;
∵I=
U
R
,∴电阻R=
U
I
=
1.4V
0.28A
=5Ω;根据表中实验数据在坐标系内描出对应点,然后用直线把各点连接起来,作出I-U图象如图所示.

故答案为:(1)R=
U
I
;(2)电路图如图所示;(3)保护电路,改变电阻两端电压;(4)连接电路时没有断开开关;(5)C;(6)0.28;5;图象如图所示.
点评:本题考查了实验原理、连接实物电路图、滑动变阻器的作用、电路故障分析、电表读数、求电阻等问题,是实验的常考问题,一定要掌握;对电表读数时,要先确定其量程与分度值,然后再读数.
练习册系列答案
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某兴趣小组完成了两个与电有关的实验:
第一个实验:小明、小华和小红三位同学各自进行“测定小灯泡电功率”的实验.实验中所用器材规格均相同,小灯标有“3.8V”字样,电源电压为6伏且保持不变.

(1)小明连接的电路如图所1示,图中尚有一根导线未连接,请用笔线代替导线在图中正确连接.要求:若将变阻器的滑片向左移动,闭合电键S后,能使它接入电路中的电阻最大.
(2)小华实验步骤正确,闭合电键后,观察到小灯泡不发光,电压表无示数,电流表的示数为0.3安,若电路中只有一处故障,且只发生在小灯L或变阻器R上,则电路中存在的故障可能是
小灯泡短路
小灯泡短路
.
(3)小红正确连接电路,闭合电键后,移动变阻器的滑片,发现无法精确测出小灯泡的额定功率,经思考后她将电路图略作调整,接着她移动变阻器的滑片,当观察到电压表的示数为
2.2
2.2
伏时,小灯正常发光.若此时变阻器的滑片恰好在中点上,求:小灯的额定功率.
(需在答题纸的相应位置写出计算过程)
第二个实验:在用电阻箱、电压表测定一个未知定值电阻RX的阻值时,小明设计了如图2所示的实验电路,其中R′是电阻箱,R0是定值电阻.
(1)图2中,为测出RX的阻值,闭合开关S后,小明应该先把开关S1接到触点
1
1
(选填“1”或“2”),记录电压表的示数U;然后把开关S1接到另一触点,并调节电阻箱R′,直到电压表示数也为U,读出此时电阻箱R′的示数(各旋钮的位置如图3所示),则待测电阻RX的阻值为
18
18
Ω.
(2)小兰认为将图2中的电阻R0去掉,也能测出RX的阻值.你认为可行吗?答:
不可行
不可行

(3)小亮设计了图4的电路测RX的阻值.与图2的方法比较,你觉得图丙最显著的优点是:
能多次测量求平均值以减小误差
能多次测量求平均值以减小误差
;若图2也想具备这个优点,只需更换图甲的一个元件就可以了,如何替换?答:
将电阻R0换成滑动变阻器
将电阻R0换成滑动变阻器
.

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