题目内容
18.实验室要测量一只阻值约为两百欧左右的电阻Rx的阻值,能提供的器材有:干电池两节、电压表(量程为0~3V、0~15V)、电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、滑动变阻器R(100Ω 2A)各一只、开关和导线若干.现要测量待测电阻Rx的阻值,图甲中为连接了部分元件的电路.(1)请你用笔画线代替导线,将电路连接完整,要求滑片P 向右滑动时,电流表示数变小.
(2)闭合开关,发现电流表、电压表的示数均为零,则原因可能是滑动变阻器断路.
(3)排除故障后,闭合开关,电流表、电压表示数如图乙所示,则RX两端电压为2.2V.
由此能否算出RX的电阻值,若能,请计算出RX的阻值;若不能,请你利用上述器材在图丙虚线框内画出测量RX阻值的电路图,并写出简要步骤和电阻RX的表达式.
实验步骤:将滑片移动阻值最大端,用电压表分别测出Rχ和滑动变阻器两端的电压U1、U2
表达式RX=$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$×100Ω.
分析 (1)本实验中滑动变阻器、被测电阻和电流表应串联,滑动变阻器的滑片向右移动时电流变小,电阻变大,据此连接电路图;
(2)电流表示数为零,说明电路故障为断路;电压表示数为零,说明电压表的正负接线柱不能与电源两极相连;
(3)由图甲知电压表量程,由图乙可读出电压表示数;
只有电压没有电流,不能计算RX的电阻值,利用上述器材根据串联电路特点和欧姆定律设计实验并计算其阻值.
解答 解:
(1)测电阻的实验中,滑动变阻器、被测电阻和电流表应串联,滑动变阻器的滑片向右移动时电流变小,电阻变大,应将变阻器左下角接线柱接入电路中,注意电表的正负接线柱不能接反,如图所示:
;
(2)电流表示数为零,说明电路故障为断路;电压表示数为零,说明电压表的正负接线柱不能与电源两极相连,因此电路故障为滑动变阻器断路;
(3)由图甲可知,电压表使用0-3V量程,分度值为0.1V,由图乙可知电压表示数为2.2V;
由I=$\frac{U}{R}$,只有Rχ的电压,不能计算其电阻值的大小;
利用上述器材根据串联电路特点和欧姆定律设计实验电路图如图所示:![]()
实验步骤:将滑片移动阻值最大端,用电压表分别测出Rχ和滑动变阻器两端的电压U1、U2;
根据串联电路中电流相等:
$\frac{{U}_{1}}{{R}_{x}}$=$\frac{{U}_{2}}{R}$,
所以RX=$\frac{{U}_{1}R}{{U}_{2}}$=$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$×100Ω.
故答案为:(1)见上图;(2)滑动变阻器断路;(3)2.2;电路图见上图;将滑片移动阻值最大端,用电压表分别测出Rχ和滑动变阻器两端的电压U1、U2;$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$×100Ω.
点评 本题是测电阻的实验,考查了电路连接、电路故障分析和特殊方法测电阻的设计,关键是知道只有电压表和已知最大的滑动变阻器,可以借助这两都的组合间接测电流.本题还可以通过调节变阻器在最大和最小值进分别测Rx两端电压来解答.
(1)实验所用器材有:木块、长木板、棉布、毛巾、弹簧测力计.
(2)实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,根据二力平衡知识,从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力.
(3)第一次实验中弹簧测力计的示数如图所示为1.2N,分析表中数据可以得到的结论是当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 |
| 接触面情况 | 木块和长木板 | 木块和棉布 | 木块和毛巾 |
| 摩擦力/N | 1.9 | 2.4 |
| A. | 飞机起飞时,是利用空气的浮力来升空的 | |
| B. | 飞机起飞时,以航母为参照物飞机是运动的 | |
| C. | 飞机降落后,“辽宁号”排开海水体积将增加 | |
| D. | 飞机降落后,被阻拦索挂住立即停下来,说明力能改变物体的运动状态 |