题目内容

某同学利用如图1所示的实验电路来测量电阻的阻值.
(1)将电阻箱接入a、b之间,闭合开关.适当调节滑动变阻 器R′后保持其阻值不变.改变电阻箱的阻值R,得到一组电压表的示数U与R的数据如下表:
电阻R/Ω5.010.015.025.035.045.0
电压U/V1.001.501.802.142.322.45
请根据实验数据在图2作出U-R关系图象.
(2)用待测电阻RX替换电阻箱,读得电压表示数为2.00V.利用(1)中测绘的U-R图象可得RX=______Ω.
(3)使用较长时间后,电池的电动势可认为不变,但内阻增大.若仍用本实验装置和(1)中测绘的U-R图象测定某一电阻,则测定结果将______(选填“偏大”或“偏小”).现将一已知阻值为10Ω的电阻换接在a、b之间,你应如何调节滑动变阻器,便仍可利用本实验装置和(1)中测绘的U-R图象实现对待测电阻的准确测定?

【答案】分析:(1)建立坐标系,选定单位长度,描点作图;
(2)利用图象,读出电压为2.00V时对应的电阻即可;
(3)闭合电路和部分电路的欧姆定律的综合应用.
解答:解:(1)根据表格数据,选取横坐标单位长度为10Ω,纵坐标的单位长度为0.5v,建立U-R坐标系,然后根据表中数据描点,最后用光滑的曲线连接所描的点,即作出U-R图,如图所示:
(2)在U-R图中作出U=2V的直线,与图象有一交点,通过交点作横轴的垂线,与横轴交与R=20Ω的点,即当U=2.00V时,Rx=20Ω
(3)因为,当电池的内阻r增大时,则增大,同一个R,则减小,即电压表读数将变小,按原来的U-R图象,则电阻的测量值小于真实值,即偏小.要使电压表读数为1.50V,因为电池内阻r增大,应该把滑动变阻器阻值R’调小,以至于使R'+r不变.
答案:(1)U-R图如图所示,
      (2)20,
      (3)偏小;改变滑动变阻器阻值,使电压表示数为1.50V.
点评:本题是考查测量电阻实验,其中利用图象处理实验数据是这类题目的共性,根据图象再解决其它问题是高考的一个方向,要引起高度重视.
练习册系列答案
相关题目
(1)某同学利用如图1所示的实验装置来“验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒”.
①请完善以下实验步骤:
a.用游标卡尺测遮光条的宽度,多次测量取平均值L;
b.实验时,先接通气源,再调节气垫导轨,使导轨处于水平位置;
c.将滑块从图示位置由静止释放,读出遮光条通过光电门的时间△t;
d.计算出滑块通过光电门的速度v=
 
(用上述测量出的物理量表示).
②实验中还需要测量的物理量有:钩码的质量m、
 

 
(用文字说明和相应字母表示).
③本实验通过比较
 
 
,在实验误差允许的范围内相等(用测量的物理量符号表示),从而验证了系统的机械能守恒.
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(2)某同学想测量某导电溶液的电阻率,先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极(接触电阻不计),两电极相距L=0.700m,其间充满待测的导电溶液.用如下器材进行测量:
电压表(量程l5V,内阻约30kΩ);     电流表(量程300μA,内约50Ω);
滑动变阻器(10Ω,1A);              电池组(电动势E=12V,内阻r=6Ω);
单刀单掷开关一个、导线若干.
下表是测量通过管中导电液柱的电流及两端电压的实验数据.实验中用20分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径,结果如图3所示.
U/V 0 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0
I/μA 0 22 65 109 155 175 240
根据以上所述请回答下面的问题:
①玻璃管内径d=
 
mm.
②请在图2中补画出未连接的导线.
③根据表数据在图4坐标中已描点,请作出U-I图象,由图象求出电阻R=
 
Ω(结果保留2位有效数字).
④计算该导电溶液的电阻率表达式是:ρ=
 
 (用R、d、L表示).

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