在測電阻的實驗中,實驗的器材有:乾電池3節,電流表、電壓表各1個,開關2個,滑動變阻器1只,待測電阻2個,導線...
問題詳情:
在測電阻的實驗中,實驗的器材有:乾電池3節,電流表、電壓表各1個,開關2個,滑動變阻器1只,待測電阻2個,導線若干.
(1)圖*是實驗的電路圖.小明按照電路圖連接電路時,開關應 .
①閉合開關S後,小明發現電流表和電壓表的指針均不動.他斷開開關S,檢查線路連接無誤後,把電壓表與b點相連的那根導線改接到c點,再次閉合開關S時,發現電流表的指針仍不動,但電壓表的指針有明顯的偏轉.若電路中只有一處故障,則故障是 .
②排除故障後,正確連接電路,閉合開關S,移動滑動變阻器的滑片P,當電壓表的示數為1.6V時,電流表的示數如圖乙所示,則電路中的電流為 A,RX= Ω.
(2)實驗時某小組同學想利用一隻電流表和最大阻值為R0的滑動變阻器完成對未知電阻RY的測量.如圖*所示是他們按照設計想法連接的部分實驗電路.
①請你依據下面的實驗步驟,用筆畫線代替導線,將實驗電路連接完整.(只添加一條導線)
實驗步驟:
A 開關S1和S2都斷開,將變阻器的滑片P移到阻值最大處,觀察到電流表無示數;
B 保持滑片P位置不動,只閉合開關S1時,讀取電流表的示數為I1;
C 再閉合開關S2時,讀取電流表的示數為I2(I2>I1).
②請你用I1、I2和R0表示RY,則RY= .
【回答】
【考點】伏安法測電阻的探究實驗.
【分析】(1)連接電路時,開關應斷開;
①由圖*,電壓表測Rx兩端電壓,電流表和電壓表的指針均不動.説明電路中有斷路發生;改接後,電流表無示數,電壓表有明顯偏轉,説明電壓表兩接柱間到電源是通路,由此判斷電路故障的原因;
②根據電流表量程和分度值讀出此時電流,根據I=計算Rx的阻值;
(2)根據實驗步驟,結合*圖和兩次電路判斷電路的連接方式,根據電路特點和歐姆定律求出表達式.
【解答】解:
(1)電路圖連接電路時,為保護電路開關應處於斷開狀態;
①由圖*,電壓表測Rx兩端電壓,電流表和電壓表的指針均不動,説明電路中有斷路發生;電壓表與b點相連的那根導線改接到c點,電壓表測總電壓,電壓表有明顯偏轉,説明由a、c兩間到電源是通路,斷路發生在Rx或R上;
若是ac斷路,*圖中電壓表應有示數,由此可知斷路發生在bc間,此時電壓表串聯入電路,電壓表示數等於電源電壓,電流表無示數,符合題意;
②由乙圖R與Rx串聯,電流表使用0﹣0.6A量程,分度值為0.02A,示數為0.32A,根據I=,Rx===5Ω;
(2)①由實驗步驟,I2>I1,説明R與RY並聯,閉合開關S1、S2時兩者並聯.只閉合開關S1時,只有R接入電路中,由此連接實物如圖所示:
;
②只閉合開關S1時,只有R接入電路中,且R最大阻值為R0,
所以電源電壓U=U0=I1R0,
閉合開關S1、S2時兩者並聯,通過RY的電流,IY=I2﹣I1,
所以RY==.
故*為:(1)斷開;①bc之間斷路;②0.32;5;(2)①見上圖;②.
知識點:電阻的測量
題型:實驗,探究題