题目内容

16.小红和小明在做“用电流表和电压表测电阻”的实验.

(1)请你帮助他们在实物连接图甲中,用笔画线代替导线将所缺的导线补上.
(2)当小红完成电路连接后就准备闭合开关,同伴小明提醒还有一处不妥当,你知道小明提醒的是什么吗?答:滑动变阻器的滑动片没有移到阻值最大的位置处.
(3)在某次测量中电流表示数如图乙所示,则I=0.5A.
(4)在实验过程中,小红突然发现电流表没有示数,而电压表有示数,且接近于电源电压,则故障可能是:电阻R1断路.
(5)小红还准备探究“电阻并联时总电阻与各部分电阻的关系”.取来一个10Ω定值电阻和一个电阻箱(  ).请你在图丁的方框中为她设计一个实验电路图.
(6)小红将数据填入表中,分析表中数据,得出:$\frac{1}{{R}_{并}}$=$\frac{1}{{R}_{1}}$+$\frac{1}{{R}_{2}}$.同伴小明发现:电阻并联时的总电阻比各部分电阻都要小,而且当R2远大于R1时,R1.
实验次数12345
R1/Ω1010101010
R2/Ω110100100010000
R并/Ω0.915.009.099.909.99
(7)我们知道电压表也是有电阻的,当它并联在电阻两端测电压时,对原电路会造成一定的影响.如图丙所示,则电压表测出的电压值比真实值要小(大/小),当被测电阻阻值较小时,电压表的测量值更接近真实值.

分析 (1)在连接电路时,注意电压表要与电阻并联.可以先连接其它元件后连接电压表.
(2)在闭合开关前,滑动变阻器要移到最大阻值处.
(3)在读数时,要注意电流表的量程和分度值.
(4)当电路某处断路时,电压表相当于串联在电路中,由于电压表的电阻非常大,根据串分压的道理,断路处的电压约等于电源电压.
(5)在连接时,注意电阻箱与定值电阻并联,构成一个新的电阻.并且仍要用到电压表和电流表测得总电阻.
(6)通过分析电阻R2与R总的变化得出结论.
(7)要解决此题需要根据(6)中的结论.要知道测电压时,电压表与电阻并联,相当于并联上一个大电阻.

解答 解:(1)先将电阻与滑动变阻器相连,最后将电压表并联在电阻两端,电路连接如图所示:

(2)在闭合开关前,滑片要移到最大阻值处.这样才可以起到保护电路的作用.
(3)电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A.所以电流表的示数为0.5A.
(4)电流表无示数,所以电路中出现了断路,而电压表的示数接近于电源电压,所以R1发生了断路.
(5)我们将电阻箱与电阻并联,用电压表测出并联后的电压,电流表测出总电流,从而可以测出并联后的总电阻,电路图如图所示:

(6)从表格中的数据可以看出,当R2的阻值远大于R1的阻值时,并联后的总电阻接近于R1.
(7)当测电压时,电压表要与电阻并联,所以相当于并联了一个大电阻,因此总电阻减小,所以R两端的电压会减小.而当被测电阻很小时,与电压表并联后的总电阻会接近于被测电阻的阻值.
故答案为:(1)见上图;(2)滑动变阻器的滑动片没有移到阻值最大的位置处;(3)0.5;(4)电阻R1断路;(5)见上图;(6)R1;(7)小;较小.

点评 此题主要考查了实物电路的连接、电流表的读数、故障分析等问题,涉及的内容较多,但都属于基础知识.

练习册系列答案
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8.下面是小聪和小明做“测量定值电阻Rx”的实验

(1)图甲是小聪设计的测电阻而连接的电路,尚未完整,请用笔画线代替导线,把电路连接好,使滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表的读数变大;
(2)小聪在正确连接后,闭合开关,发现电压表的指针有明显偏转,电流表的指针几乎没有偏转,该故障的原因是B(选择下列故障原因的字母代号) 
 A、电阻Rx短路   B、电阻Rx断路  C、电源接线接触不良   D、电流表断路
(3)小聪在排除了电路故障后,先把滑动变阻器的滑片调到最左(选“左”或“右”)端,闭合开关,再调节滑动变阻器的滑片,测得多组数据,并由这些数据计算得定值电阻Rx的阻值为9.8Ω.
(4)小明在实验时,发现电压表已损坏,他设计了如图乙所示的电路进行试验,先把滑动电阻器的滑片调到电阻值最大处,闭合开关S1、S2,电流表的读数如图丙所示,为0.9A;保持滑动变阻器的滑片不动,闭合开关S1,断开开关S2时,电流表的示数为0.3A,已知滑动变阻器R1规格为“20Ω 1A”根据小明测得的数据计算出定值电阻Rx的阻值是10Ω.(电源电压恒定)
(5)比较小聪和小明的实验,你认为小聪的实验结果更准确,理由是仅做一次测量,测量误差较大,应移动滑动变阻器滑片,改变被测电阻两端的电压,进行多次测量.

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