用如圖*所示的電路測量定值電阻Rx的阻值,測量數據記錄如下表:實驗次數123電壓U/V1.52.02.5電流I...
問題詳情:
用如圖*所示的電路測量定值電阻Rx的阻值,測量數據記錄如下表:
實驗次數 | 1 | 2 | 3 |
電壓U/V | 1.5 | 2.0 | 2.5 |
電流I/A | 0.16 | 0.24 | |
電阻R/Ω | 9.4 | 10.4 |
(1)第2次測量時,電流表示數如圖乙所示,為 A,對應的電阻值為 Ω。
(2)根據三次實驗數據可得定值電阻Rx= Ω(結果保留一位小數)。
(3)實驗時,閉合開關,發現電流表和電壓表指針都不偏轉。用一根導線在圖*中先後連接接線柱B與C、C與D時,電壓表和電流表示數都為0,連接接線柱D與E時,電壓表和電流表指針明顯偏轉,則電路的故障是
(4)如果沒有電壓表,電源電壓未知,可以用最大阻值為R的滑動變阻器,和如圖*所示電路,來測量電阻Rx的阻值。閉合開關後,滑動變阻器滑片在最左端時,電流表示數為I1;滑動變阻器滑片在最右端時,電流表示數為I2,則電阻Rx= 。(用相關物理量的符號表示)
【回答】
(1)0.20;10.0;(2)9.9;(3)變阻器斷路;(4)×R。
【分析】(1)根據電流表選用小量程確定分度值讀數,由歐姆定律得出對應的電阻值為;
(2)為減小誤差,取三次實驗測量值的平均值作為測量結果;
(3)實驗時,閉合開關,發現電流表和電壓表指針都不偏轉,則電路有斷路,用一根導線在圖*中先後連接接線柱B與C、C與D時,電壓表和電流表示數都為0,則説明柱B與C、C與D之外有斷路,
連接接線柱D與E時,電壓表和電流表指針明顯偏轉,據此分析;
(4)分析滑動變阻器滑片移動時電路的連接,根據串聯電阻的規律及歐姆定律,由電源電壓不變列方程求出電阻Rx。
【解答】解:(1)第2次測量時,電流表示數如圖乙所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,電流為0.20A,由歐姆定律,對應的電阻值為:
R2===10.0Ω;
(2)為減小誤差,取三次實驗測量值的平均值作為測量結果:
Rx=≈9.9Ω;
(3)實驗時,閉合開關,發現電流表和電壓表指針都不偏轉,則電路有斷路,用一根導線在圖*中先後連接接線柱B與C、C與D時,電壓表和電流表示數都為0,則説明柱B與C、C與D之外有斷路;連接接線柱D與E時,電壓表和電流表指針明顯偏轉,則電路的故障是變阻器斷路;
(4)閉合開關後,滑動變阻器滑片在最左端時,兩電阻串聯,電流表測電路的電流,電流表示數為I1;根據串聯電阻的規律及歐姆定律,電源電壓:
U=I1(R+Rx)﹣﹣﹣﹣﹣①;
滑動變阻器滑片在最右端時,為待測電阻的簡單電路,電流表示數為I2,由歐姆定律,電源電壓:
U=I2Rx﹣﹣﹣﹣﹣②;
由①②,則電阻Rx=×R。
【點評】本題測量定值電阻Rx的阻值,考查電流表讀數、電阻計算、數據處理、故障分析和在沒有電壓表的條件下測電阻的能力。
知識點:電阻的測量
題型:實驗,探究題