如图所示,*是用“伏安法”测量未知电阻Rx的实物电路图.(1)请用笔画线代替导线,将图*中的实物电路连接完整....
问题详情:
如图所示,*是用“伏安法”测量未知电阻Rx的实物电路图.
(1)请用笔画线代替导线,将图*中的实物电路连接完整.
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到 处;闭合开关,发现电流表几乎无示数,电压表指针明显偏转,则出现的故障可能是Rx .
(3)排除故障后,闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示,其读数为 A,则未知电阻Rx= Ω.
(4)若实验中电压表损坏,利用其它的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值.实验电路如果*所示(滑动变阻器最大阻值为R0,电源电压未知且不变),请将下列相关实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数为I1;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到 ,记录电流表示数I2;
③写出待测电阻的表达式,Rx= (用已知量和测量量符号表示)
【回答】
【分析】(1)滑动变阻器应和电流表串联,接线柱应该一上一下接入电路;
(2)为了保护电路,滑动变阻器的滑片应滑到电阻最大位置;[来源:学科网]
当电压表示数较大(或等于电源电压)时,电压表所测范围之外出现短路,或者所测范围之内出现断路;
(3)弄清电流的量程和分度值,再读数;根据I=求出电阻值;
(4)闭合开关S,将滑片滑倒a端,两电阻并联;将滑片滑倒b端,Rx被短路,只有R0工作,根据并联电路的电流和电压特点求出待测电阻的阻值.
【解答】解:(1)滑动变阻器应和电流表串联,接线柱应该“一上一下”接入电路,如下图:
(2)为了保护电路,滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处;
由题意可知,电流表指针几乎未动,说明电路中没有电流(或电流很小),则电路中可能出现了断路;
又因为电压表指针有明显偏转,说明电压表两接线柱到电源两极间的电路是连通的,则出现的故障可能是Rx断路;
(3)如图乙所示,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.24A;
由I=得未知电阻的阻值:Rx===10Ω;
(4)②根据题意可知,应将滑片移到b端,记录电流表示数I2.
Rx表达式的推导:
步骤②,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到b端,Rx被短路,只有R0工作,电流表示数为I2;
所以电源电压:U=I2R0,
步骤①,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,两电阻并联,总电流为I1;
两次实验中,R0两端电压均等于电源电压,R0阻值不变,所以通过R0的电流均为I2,
根据并联电路的电流特点可得,通过待测电阻的电流Ix=I1﹣I2,
并联电路电压相等,则待测电阻两端的电压:Ux=U=I2R0,
所以待测电阻Rx==R0.
故*为:
(1)如上图;(2)阻值最大;断路;(3)0.24;10;(4)②b端;③R0.
【点评】此题主要是对学生电路图连接、电路故障分析、电流表读数、欧姆定律应用和设计实验能力的考查,中考常见题型.
知识点:电阻的测量
题型:实验,探究题
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