小涵同學現有如下器材:一個電源(電壓保持不變但數值未知),一個定值電阻R0,一個待測電阻Rx,一個電壓表(最大...
問題詳情:
小涵同學現有如下器材:一個電源(電壓保持不變但數值未知),一個定值電阻R0,一個待測電阻Rx,一個電壓表(最大量程大於電源電壓),一個滑動變阻器,三個開關,導線若干,她用這些器材測Rx的阻值.實驗方案如下:
(a)按電路圖連接好實物;
(b)只將S、S1閉合時,測出R0兩端的電壓為U0,則Ix=I0=;
(c)只將S、S2閉合時,測出Rx兩端的電壓為Ux,則Rx=Ux;
(1)請你根據電路圖分析小涵同學的實驗方案,寫出她的實驗過程中會出現的問題:
.
(2)按照下列實驗步驟,還使用小涵方案中的這些器材重新設計實驗,請把你的電路圖畫在方框*內,並寫出實驗結果.
(a)只將S、S1閉合時,讀出電壓表的示數為U1;
(b)只將S、S2閉合時,讀出電壓表的示數為U2,則Rx= .
(3)改正後的電路雖然能測Rx的阻值,但還是有缺點,請你在方框乙內重新設計一測電阻的電路圖,並説明採用這種測量方法的優點 .
【回答】
解:(1)分析電路圖,若閉合S1時,電流是從電壓表的正接線柱流入,則當閉合S2時,電壓表的正負接線柱接反了;所以他的實驗方法不對,原因是電壓表的“+”“﹣”接線柱不能滿足要求;
(2)使用原有器材重新設計實驗,電路圖如圖所示,則:
圖1中:電壓表示數U1為R0兩端的電壓,U2為串聯電路的總電壓;
∴Ux=U2﹣U1,Ix=I0=,
∴Rx==.
圖2中:電壓表示數U1為Rx兩端的電壓,U2為串聯電路的總電壓;
∴U0=U2﹣U1,Ix=I0==,
∴Rx==.
(3)採用滑動變阻器可以多次測量幾組數據,然後求平均減少誤差.電路圖如下:
故*為:(1)電壓表的正負接線柱接反了.
(2) 或.
(3)多次測量求平均,減少誤差.
知識點:電阻的測量
題型:實驗,探究題