题目内容

(2010?内江)用“伏安法”测量阻值约为7Ω的电阻的阻值,现备有的实验器材有:
A.待测电阻Rx;
B.三节串联的干电池;
C.电压表一个(量程0~3V,0~15V);
D.电流表一个(量程0~o.6A,O~3A);
E.滑动变阻器R0(阻值为0~12Ω);
F.开关S一个,导线若干.则:
(1)根据题意,在图1虚线方框内画出实验电路图,并在图上标出电表的正、负接线柱(其中,部分已画好).

(2)为了使测量结果尽可能准确,要求电表的指针能达到电表刻度线的中线以上,那么,电流表的量程应选
0~0.6A
0~0.6A
;电压表的量程应选
0~3V
0~3V
.
(3)根据题意,用铅笔画线代替导线将图2中实物图连接起来(其中,部分导线已连好).
(4)电路连接好后,闭合开关,调节滑动变阻器,当滑片移到某一位置时,两表的读数如图3所示,则电压表的示数为
2.4
2.4
V,电流表的示数为
0.4
0.4
A.为了防止损坏电表,开关闭合后,滑动变阻器R0接入电路中的电阻值应不小于
3
3
Ω,该电路中电流可变化的范围为
0.25A~0.5A
0.25A~0.5A
.
分析:(1)伏安法测电阻,电源、待测电阻、滑动变阻器应串联接入电路,电流表测电路电流,电压表测电阻两端电压,据此作出实验电路图.
(2)根据电源电压、电路最大电流及题目要求确定电表量程.
(3)根据电路图连接实物电路图.
(4)根据就电表量程与图3所示电表确定其分度值,读出其所示,由串联电路特点与欧姆定律求出滑动变阻器阻值变化范围.
解答:解:(1)伏安法测电阻的实验电路图如图所示.
(2)电源电压U=1.5V×3=4.5V,要使电压表指针能达到电表刻度线中线以上,电压表应选0~3V量程;电路最大电流I=
U
R
=
4.5V
7Ω
≈0.64A,要使电流表指针达到电表刻度线中线以上,电流表应选0~0.6A量程.
(3)根据实验电路图连接实物电路图,把滑动变阻器、电流表、待测电阻串联接入电路,电压表与待测电阻并联,实物电路图如图乙所示.
(4)电压表量程为0~3V,由图3所示电压表可知,其分度值为0.1V,示数为2.4V;电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.4A;∵I=
U
R
,∴待测电阻阻值RX=
UX
I
=
2.4V
0.4A
=6Ω,滑动变阻器接入电路的阻值最小时,电路电流不要超过其量程0.6A,电压表示数不能超过其量程3V,当电压表示数等于其量程3V时,电路电流I=
UX′
RX
=
3V
6Ω
=0.5A,电路最大电流为0.5A,此时滑动变阻器两端电压U滑=U-UX=4.5V-3V=1.5V,∵I=
U
R
,∴滑动变阻器接入电路的最小阻值R滑最小=
U滑
I最大
=
1.5V
0.5A
=3Ω;滑动变阻器阻值全部接入电路时,电路电流最小I最小=
U
RX+R滑
=
4.5V
6Ω+12Ω
=0.25A,则电路电流的变化范围是0.25A~0.5A.
故答案为:(1)电路图如图甲所示;(2)0~0.6A;0~3V;(3)实物电路图如图乙所示; 
(4)2.4;0.4;3;0.25A~0.5A.
点评:本题考查了作电路图、电表量程的选择、连接实物电路图、电表读数、求电阻、求电流等问题;对电表读数时要先确其量程与分度值,然后再读数,读数时视线要与电表刻度线垂直.
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