题目内容

要测量一个阻值约为几百欧的电阻Rx.实验室提供的器材有:电源(电压为3 V)、学生用电流表(量程为0~0.6 A、0~3 A)、学生用电压表(量程为0~3 V、0~15 V)、滑动变阻器R1和电阻箱R2(0~9999 Ω 5 A)各一个,开关、导线若干.

(1)小明用伏安法测量该电阻,下图是小明连接的电路.

连接电路时,小明注意到了开关应________;接通电路前,小明还应将滑动变阻器的滑片滑至最________(左/右)端.接通电路后,观察到电流表指针不偏转,示数为零,电压表示数为2 V.请你判断:①电路中哪一个元件有故障?答:________;②该元件发生了什么故障?答:________.

(2)在排除故障换用新元件后,经检查电路完好.闭合开关,逐渐减小滑动变阻器的接入电阻至最小,电压表有示数,但电流表的指针几乎不偏转,电流太小的原因是________.所以按小明所选的器材不能用伏安法测出该电阻的值.

(3)请你帮助小明在实验室所提供的器材中选择合适的器材,设计实验方案测出该电阻的值.

(a)在虚线方框中画出实验电路图;

(b)简述实验步骤:________;(用相应的字母表示各个测出的物理量)

(c)写出待测电阻Rx的表达式:________.

答案:
解析:

  (1)断开 右

  ①电流表

  ②短路

  (2)待测电阻的阻值较大且电源电压低

  (3)(a)如图所示

  (b)按图连接好电路;闭合S1调节滑动变阻器,使电压表显示合适的值;断开S1闭合S2,保持滑动变阻器阻值不变,调节电阻箱的值使电压表仍显示原来的值;读出电阻箱的阻值R.

  另法:(a)如图所示

  (b)按图连接好电路;闭合开关S,调节电阻箱使电压表显示合适的示数,读出示数U2,读出电阻箱的接入电阻R2,记下电源电压U总(3 V).

  (c)Rx=(或:Rx=)(该题有多解,只要合理均得分)


练习册系列答案
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(1)小明用伏安法测量该电阻,图1是小明连接的电路.连接电路时,小明注意到了开关应
断开
断开
;接通电路前,小明还应将滑动变阻器滑至最
右
右
(左/右)端.
接通电路后,观察到电流表指针不偏转,示数为零,电压表示数为2V.请你判断:
①电路中哪一个元件有故障?答:
电流表
电流表
;
②该元件发生了什么故障?答:
短路
短路
.
(2)在排出故障更换新元件后,经检查电路完好.闭合开关,逐渐减小滑动变阻器的接入电阻至最小,电压表有示数,但电流表的指针几乎不偏转,电流太小的原因是
被测电阻阻值太大
被测电阻阻值太大
.所以按小明所选的器材不能用伏安法测出该电阻的值.
(3)请你帮助小明在实验室所提供的器材中选择合适的器材,设计实验方案测出该电阻的值.
(a)在图2所示虚线方框中画出实验电路图;
(b)简述实验步骤:
将电压表与Rx并联,扳动电阻箱的旋钮使其阻值为几百欧,读出示数为R2;
闭合开关读出电压表示数为U;
计算出Rx的阻值
将电压表与Rx并联,扳动电阻箱的旋钮使其阻值为几百欧,读出示数为R2;
闭合开关读出电压表示数为U;
计算出Rx的阻值
;(用相应的字母表示各个测出的物理量)
(c)写出待测电阻Rx的表达式:
Rx=
UR2
3V-U
Rx=
UR2
3V-U
.

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