题目内容
【题目】小明在“伏安法测电阻”的实验中,电源为三节新干电池,实验时他按照如图甲正确连接电路。
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(1)在闭合开关 S 前,他应将滑动变阻器的滑片置于滑动变阻器的最______________端,闭合开关 S 后,电流表出现如图乙所示现象,原因是:____________________。
(2)正确连接电路后,小明选用规格为“50Ω 1A”的滑动变阻器分别测出两只电阻的阻值,记录数据如表:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
U/V | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 |
I/A | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.1 | 0.2 | 0.3 |
R/Ω | 5 | 10 | ||||
若换用规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器,不能完成表格中第_______________次实验。
(3)在本次实验中滑动变阻器的主要作用是___________________________________。
(4)多次测量的目的是_________________________。
(5)某小组的同学在测量中发现电流表由于故障而无法使用,于是他们设计了如图所示的电路。
a.并按电路图连好电路;
b.闭合开关 S1,记录电压表的示数为 U0
c._____________,记录电压表的示数为U;则待测电阻 Rx 表达式:__________。
【答案】右 电流表正负接线柱接反了 4 改变电路中的电流和定值电阻两端的电压 求平均值,减小误差 再闭合开关 S2 Rx=
R0
【解析】
(1)[1]闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最大阻值处,故应将滑片置于最右端;
[2]闭合开关S后,根据图乙可知,电流表指针反向偏转,所以电流表的正负接线柱接反了;
(2)[3]换用规格为“20Ω1A”的滑动变阻器,当定值电阻为5Ω时,此时电路中的最小电流为:
I=
=
=0.18A,
故前三组都能完成;当定值电阻为10Ω时,此时电路中的最小电流为:
I=
=
=0.15A,
第四组的电流为0.1A,故第四组不能完成;
(3)[4]滑动变阻器能够改变电路中的电流和定值电阻两端的电压,从而实现多次测量的目的;
(4)[5]实验中多次测量,可以求出电阻的平均值,从而减小误差。
(5)[6][7] 闭合开关 S1,R0与Rx串联,电压表测量R0两端电压,记录电压表的示数为 U0;再闭合开关 S2,电路中只有R0,电压表测量电源的电压,则电源电压为U,根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得,则Rx两端电压:
Ux=UU0,
电路中的电流:
I=
=
,
待测电阻:
Rx=
R0。