题目内容

为了测量一个阻值较大的末知电阻,某同学使用了干电池(1.5V),毫安表(1mA),电阻箱(0-9999Ω),电键,导线等器材.该同学设计的实验电路如图(a)所示,实验时,将电阻箱阻值置于最大,断开K2,闭合K1,减小电阻箱的阻值,使电流表的示数为I1=1.00mA,记录电流强度值;然后保持电阻箱阻值不变,断开K1,闭合K2,此时电流表示数为I1=0.80mA,记录电流强度值.由此可得被测电阻的阻值为______Ω.
经分析,该同学认为上述方案中电源电动势的值可能与标称值不一致,因此会造成误差.为避免电源对实验结果的影响,又设计了如图(b)所示的实验电路,实验过程如下:
断开K1,闭合K2,此时电流表指针处于某一位置,记录相应的电流值,其大小为I;断开K2,闭合K1,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数为______,记录此时电阻箱的阻值,其大小为R.由此可测出Rx=______.

【答案】分析:方案一中,当断开K2,闭合K1,电源、电流表、电阻箱和电键串联,根据闭合电路欧姆定律列式,可以求出电源、电流表、电阻箱的总电阻,即可以求解;当断开K1,闭合K2,电源、电流表、电阻、电阻箱和电键串联,再次根据闭合电路欧姆定律列式求解即可以得出电阻R的阻值;方案二中,当断开K2,闭合K1,电源、电流表、电阻箱和电键串联,当断开K1,闭合K2,电源、电流表、电阻和电键串联,两种方案中是利用电阻箱等效替代电阻R,只要电阻箱的阻值等于电阻值R,电流表读数就一定相同.
解答:解:方案一中根据闭合电路欧姆定律,有
E=I1(r+R1+R2)    (其中r为电源内阻,R1为电阻箱电阻,R2为电流表内阻)
E=I2(r+R1+R2+R)
由以上两式可解得
R=375Ω
方案二是利用电阻箱等效替代电阻R,故电流表读数不变,为I,电阻箱的阻值为R.
故答案为:375,I,R.
点评:本题关键是根据闭合电路欧姆定律列方程,然后联立求解;第二方案是用等效替代法,要保证电流相等.
练习册系列答案
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