题目内容
【题目】要测量待测电阻Rx的阻值,现在只给你一个电压恒定的电源(电压值未知)、一个已知阻值为R0的电阻、一个量程足够大的电流表、一个单刀双掷开关和若干导线.请你设计出实验电路图(电路图画在方框内)、推导出测量电阻的数学表达式,并写出步骤.
测量步骤:
①如图所示组装电路______;
②_____
③_____
④写出Rx的推导过程:_____.
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【答案】
②S掷向1,读出电流表读数为I1 ③将S掷向2,读出电流表读数为I2 ④由实验步骤及电路图知,流过定值电阻与待测电阻的总电流为I1,流过待测电阻Rx的电流为I2,
由并联电路的电流特点可知,流过定值电阻的电流I0=I1﹣I2,
由并联电路的电压特点可得,待测电阻两端的电压(等于R0的电压):U=I0R0=(I1﹣I2)R0,
则待测电阻的阻值:RX=
=
.
【解析】
将定值电阻与待测电阻并联,电流表与定值电阻串联在同一支路,利用单刀双掷开关控制电流表所测的电路,电路图如图所示.
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实验步骤是:①如图所示组装电路;②S掷向1,读出电流表读数为I1;
③将S掷向2,读出电流表读数为I2.④Rx的推导过程:
由实验步骤及电路图知,流过定值电阻与待测电阻的总电流为I1,流过待测电阻Rx的电流为I2,由并联电路的电流特点可知,流过定值电阻的电流I0=I1﹣I2,
由并联电路的电压特点可得,待测电阻两端的电压(等于R0的电压):U=I0R0=(I1﹣I2)R0,则待测电阻的阻值:RX=
=
.
【题目】归纳式探究﹣研究测量金属杆承受的拉力:
小雨要测量一根长度为2.5m、横截面积为0.9cm2的金属杆A,最大伸长0.4cm时所能承受的最大拉力.但是直接对A进行测试有困难,因此我们就对此材料制成的不同规格的样品进行了测试.测试中测得的数据如下表.请回答:
实验次数 | 拉力F/N | 长度l/m | 横截面积S/cm2 | 伸长△l/cm |
1 | 1000 | 1 | 1.00 | 0.16 |
2 | 1000 | 4 | 0.10 | 0.32 |
3 | 1000 | 1 | 0.10 | 0.09 |
4 | 2000 | 2 | 1.00 | 0.64 |
(1)△l=k_____,其中k=_____(填上数值和单位).
(2)相同情况下,金属杆伸长△l与横截面积S之间的关系可以用图象中的图线_____表示.
(3)金属杆A所能够承受的最大拉力为_____N.
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