题目内容
【题目】用“伏安法”来测量一只阻值约为5 Ω的定值电阻Rx,实验室有如下器材供选用:
A.两节干电池 B.开关一个和导线若干
C.电压表(0~3 V,0~15 V) D.电流表(0~0.6 A,0~3 A)
E.滑动变阻器(10 Ω 2 A) F.滑动变阻器(2000 Ω 0.3 A)
(1)滑动变阻器应选择__________(选填“E”或“F”);
(2)请在虚线框中画出电路图,并用笔画线代替导线,将如图甲中的实物图连接完整;(________)
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(3)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片P时,发现电流表示数始终为零,而电压表有示数但不发生变化,原因可能是_______。
A. 滑动变阻器断路 B. 滑动变阻器短路
C. 定值电阻Rx断路 D. 定值电阻Rx短路
(4)排除故障后,电流表示数为0.4 A,电压表示数如图乙,则本次实验测得的定值电阻Rx阻值是________。
【答案】E ![]()
C 5.5
【解析】
(1)根据滑动变阻器的作用分析选择哪个变阻器;
(2)根据电源电压和欧姆定律求出电路的最大电流,确定电流表和电压表量程的选择;根据滑动变阻器的接法连接电路;
(3)根据可能的故障进行逐一分析,找出符合题意的答案;
(4)根据电压表选用的量程确定分度值,由指针的位置得到电压表的示数,由欧姆定律求出电阻。
(1)在伏安法测电阻的实验中,滑动变阻器的作用是改变电压表和电流表的示数,实现多次测量;若滑动变阻器的阻值较大,则其两端分担的电压较大,定值电阻两端分担的电压较小,当滑片移动时,电压表的示数变化较小,不利于得到准确的测量结果;故应选用滑动变阻器E(10Ω 2A);
(2)电源为两节干电池,一节干电池的电压是1.5V,两节干电池的电压1.5V×2=3V,故电源电压为3V,电压表选用0~3V量程,与定值电阻并联;阻值约为5Ω的定值电阻Rx,由欧姆定律可得,通过Rx的最大电流:
,电流选用0~0.6A量程,与电阻串联;滑动变阻器按“一上一下”的接入电路,电路图如图所示:
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实物图:
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(3)闭合开关后,电流表没有示数,说明电路为断路,故BD不符合题意;若定值电阻Rx断路,则电压表串联在电路中,因电压表内阻很大,故电流表示数几乎为0,电压表与电源两极连通测电源电压,故电压表有示数,故C符合题意;若滑动变阻器断路,则整个电路断路,两表均没有示数,故A不符合题意;
故选C;
(4)从图乙中得到电压表选用0-3V的量程,分度值为0.1V,电压表的指针在2.2V的位置,电压表的示数为2.2V,电流表示数为0.4A,定值电阻Rx为:
。