题目内容

某同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验,所用电源电压为6.0V,滑动变阻器标有“20Ω 1A”的字样,另外还有电压表、电流表、待测电阻、开关各一个和导线若干.该同学按图正确连接电路,并把滑片调到正确位置.

(1)闭合开关,电压表示数为2.0V,则电流表的示数为________A;
(2)移动滑片,当电流表示数为0.42A时,电压表示数如图所示,那么待测电阻两端的电压为________V;
(3)继续实验,发现电路中最大电流为0.56A,此时电压表示数应为________V;
(4)根据以上三次实验数据,可求得待测电阻R=________Ω.(计算电阻时,精确到0.1Ω)

解:(1)最初滑动变阻器的阻值为20Ω,其两端的电压=6V-2V=4V,故电路中的电流I1===0.2A;
(2)读图可知,电压表的量程为0~15V,分度值为0.5V,示数为4.5V;
(3)电路中是流最大时,说明滑动变阻器阻值为0,则电压所此时所测应为电源电压,为6V;
(4)三次实验的电阻值R1===10Ω;R2===10.7Ω;R3===10.7Ω.
则待测电阻最终的阻值R===10.5Ω.
故答案为:(1)0.2;(2)4.5;(3)6;(4)10.5.
分析:(1)开始时,滑动变阻器应在最大阻值处,即20Ω,根据串联分压可得出滑动变阻器两端的电压,再根据欧姆定律可算出电路中的电流;
(2)读取电压表示数时,应先明确量程和分度值,再读出结果;
(3)电路中电流最大,说明滑动变阻器的阻值为0,因此,电压表的示数就是电源电压;
(4)利用欧姆定律算出三次测量的结果,再求出平均值,便是最终的电阻大小.
点评:三次实验,分别用不同的方法得出电压或电流值的大小,有的依靠推理和计算,有的依靠读图,其中包含的物理知识,值得我们去思考.在最后的环节,通过计算三次实验的结果求电阻的平均值,这也是我们在这一实验中必须要做的,不可忽视.
练习册系列答案
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(2012?闸北区一模)某同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源、待测电阻R1、电流表、电压表、滑动变阻器R2、电键及导线若干,所有元件均完好,该同学实验操作步骤正确.
①按图1连接电路时,应将电键
断开
断开
.
②闭合电键前,滑动变阻器的滑片应移至
b
b
(选填“a”或“b”)处;
③他在移动滑动变阻器滑片的过程中,发现电流表示数的变化范围为0.20安~0.58安,电压表示数相应的变化范围为2.0伏~6.0伏,当移动滑动变阻器滑片到某位置时,电压表、电流表的示数分别如图2所示,则待测电阻R1阻值的平均值为
10.1
10.1
欧.
④完成上述实验后,该同学还想测量另一段电炉丝的电阻Rx的阻值,可是在连接电路时,发现电源、电压表和滑动变阻器都已损坏.经过思考,他利用刚才已测得的定值电阻R1及原来剩下的器材,再向老师要了一个电源(电源电压未知且保持不变)和一个电键S1,重新设计电路进行实验.
把设计的电路图画在答题纸相应框内图3(测量过程中,电路元件接线不能更改).
1、只闭合开关S,读出电流表的示数I1;2、再闭合开关S1,读出电流表示数I2;∵I=
U
R
,∴电源电压U=I1R1=I1×10Ω,流过待测电阻RX的电流IX=I2-I1,待测电阻阻值Rx=
I1×10Ω
I2-I1
.
1、只闭合开关S,读出电流表的示数I1;2、再闭合开关S1,读出电流表示数I2;∵I=
U
R
,∴电源电压U=I1R1=I1×10Ω,流过待测电阻RX的电流IX=I2-I1,待测电阻阻值Rx=
I1×10Ω
I2-I1
.

简要叙述操作要点:
两个电阻并联,电流表串联在干路中,一个电键控制干路,另一个电键控制被测电阻所在的支路
两个电阻并联,电流表串联在干路中,一个电键控制干路,另一个电键控制被测电阻所在的支路
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