- 试题详情及答案解析
- (7分)小明和学习小组利用电源(电压未知)、滑动变阻器()、电流表、电压表、开关各一,导线若干来测量电阻Rx的阻值(其阻值约几百欧)。
在图甲中完成实验电路的连接。
(2)设计的实验表格为右上表,表格中
①处应填写 。
(3)正确连接电路后,当滑动变阻器的滑片移至某一位置时,电压表的示数如图乙所示,为 V。
(4)实验中,器材完好,当移动滑动变阻器的滑片—,电压表指针偏转正常,但电流表指针都几乎不偏转,无法读数,原因可能是 。
(5)勤于思考的小明在不改动原来实验电路的情况下,也能求出待测电阻Rx的阻值。请你写出小明的主要实验步骤(用相应的字母表示测出的物理量)。
① ;
② ;
③写出待测电阻的表达是Rx= 。- 答案:(1)如图 (2)电阻的平均值 (3)2.4 (4)Rx的阻值太大或电源电压太小,导致电路中的电流太小 (5)①将滑动变阻器的滑片移动阻值为零处,记下电压表的示数U1;
②再将滑动变阻器的滑片移动阻值最大(100Ω)处,记下电压表的示数U2;③Rx=.
- 试题分析:(1)根据电压表与被测电路元件并联进行解答;电压表与待测电阻并联,如下图所示:
(2)伏安法测电阻的实验中应多次测量减小误差;本实验中,应多次测量求平均值以减小误差,所以表格的最后一栏是电阻的平均值(Ω);
(3)根据电压表的量程和分度值读出示数;图乙中,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.4V;
(4)实验中,器材完好,当移动滑动变阻器的滑片时,电压表指针偏转正常,说明电压表两接线柱与电源之间是通路,电流表指针几乎不偏转说明电流表被短路;实验中,器材完好,当移动滑动变阻器的滑片时,电压表指针偏转正常,但电流表指针几乎不偏转,无法读数,原因可能是电流表被短路;
(5)电流表被短路,要测待测电阻的阻值,可以根据串联电路的电流特点进行解答,即先让滑动变阻器接入电路中的电阻为0,此时电压表测电源的电压,然后让滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时电压表测Rx两端的电压,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可得出答案.电流表被短路时,先调节滑动变阻器使其接入电路中的电阻为0Ω,此时电压表测电源的电压,读出示数U1,然后调节滑动变阻器的滑片使其完全接入电路中,读出电压的示数U2,由串联电路中总电压等于各分电压之和可知,滑动变阻器两端的电压U滑=U1-U2,因串联电路中各处的电流相等,所以,由I=可得,,
解得:Rx=.
考点:测电阻