小張同學做“用電流表、電壓表測電阻”的實驗,實驗器材齊全完好,所用電源的電壓為6伏.他先將滑片置於變阻器的一端...

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問題詳情:

小張同學做“用電流表、電壓表測電阻”的實驗,實驗器材齊全完好,所用電源的電壓為6伏.他先將滑片置於變阻器的一端,然後連接電路,閉合電鍵,在向變阻器另一端移動滑片的過程中,觀察到電壓表的示數從4伏逐漸變小到0伏、電流表的示數從0.2安逐漸變大到0.58安.小張經過思考後發現了實驗*作中的不當之處,隨後重新正確連接電路進行實驗.閉合電鍵後,移動變阻器的滑片到某個位置時,兩個電錶的示數分別如圖(a)、(b)所示.根據該同學實驗中觀察到的現象,請將有關的數據填入表格內,並求出RX的阻值.(計算電阻時,精確到0.1歐)

小張同學做“用電流表、電壓表測電阻”的實驗,實驗器材齊全完好,所用電源的電壓為6伏.他先將滑片置於變阻器的一端...

實驗序號

電壓Ux(伏)

電流Ix(安)

電阻Rx(歐)

電阻Rx平均值(歐)

1

________

0.2

________

________

2

________

________

________

3

________

0.58

________

【回答】

2    10.0    10.2    4.5    0.44    10.2    6    10.3   

【詳解】

電流表的示數從0.2安逐漸變大到0.58安,電路中的電流增大,根據歐姆定律知道,電路中的電阻減小,即變阻器從阻值最大的一端向最小的一端移動;根據分壓原理,變阻器的電壓減小,由觀察到電壓表的示數從4伏逐漸變小到0伏,由串聯電路電壓的規律,所以電壓表並聯在變阻器的兩端;

根據上述分析知道,在滑動變阻器連入電路中阻值最大時,由串聯電路電壓的規律,待測電阻的電壓U待=6V-4V=2V,電路中對應的電流為I=0.2A,待測電阻的阻值是:Rx1=U待/I=2V/0.2A=10Ω;當變阻器連入電路中電阻為0時,待測電阻的電壓為U′待=6V,電流I′=0.58A,待測電阻的大小Rx3 =U′待/I′=6V/0.58A=10.3Ω;

當移動變阻器的滑片到某個位置時,圖(a)中,若電壓表選用大量程,分度值為0.5V,示數為4.5V;若選用小量程,分度值為0.1V,示數為0.9V;圖(b)中,若電流表選用大量程,分度值為0.1A,示數為2.2A;若選用小量程,分度值為0.02A,示數為0.44A;因當變阻器連入電路中的電阻為0時,此時電路的總電阻最小,根據歐姆定律,電路中的電流最大電流為0.58A,所以,閉合電鍵後,移動變阻器的滑片到某個位置時,電流表的示數只能小於0.58A,故此時電流表示數為I″待 =0.44A;

因第1次實驗*作中,當變阻器連入電路中的電阻最大時,待測電阻的電壓為2V,當移動變阻器的滑片到某個位置時,根據分壓原理,變阻器的電壓減小,由串聯電路電壓的規律,待測電阻的電壓增大,所以電壓表示數只能大於2V,應為U″待 =4.5V,此時的待測電阻Rx3 =U″待/I″待=4.5V/0.44A=10.2Ω;

為提高測量的準確程度,將三次測量的平均值作為最後的測量結果:

Rx =10.0Ω+10.3Ω+10.2Ω/3=10.2Ω,將有關數據填入下表中

小張同學做“用電流表、電壓表測電阻”的實驗,實驗器材齊全完好,所用電源的電壓為6伏.他先將滑片置於變阻器的一端... 第2張

知識點:歸納法

題型:實驗,探究題

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