用如图*所示的电路测量定值电阻Rx的阻值,测量数据记录如下表:实验次数123电压U/V1.52.02.5电流I...
问题详情:
用如图*所示的电路测量定值电阻Rx的阻值,测量数据记录如下表:
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
电压U/V | 1.5 | 2.0 | 2.5 |
电流I/A | 0.16 | 0.24 | |
电阻R/Ω | 9.4 | 10.4 |
(1)第2次测量时,电流表示数如图乙所示,为 A,对应的电阻值为 Ω。
(2)根据三次实验数据可得定值电阻Rx= Ω(结果保留一位小数)。
(3)实验时,闭合开关,发现电流表和电压表指针都不偏转。用一根导线在图*中先后连接接线柱B与C、C与D时,电压表和电流表示数都为0,连接接线柱D与E时,电压表和电流表指针明显偏转,则电路的故障是
(4)如果没有电压表,电源电压未知,可以用最大阻值为R的滑动变阻器,和如图*所示电路,来测量电阻Rx的阻值。闭合开关后,滑动变阻器滑片在最左端时,电流表示数为I1;滑动变阻器滑片在最右端时,电流表示数为I2,则电阻Rx= 。(用相关物理量的符号表示)
【回答】
(1)0.20;10.0;(2)9.9;(3)变阻器断路;(4)×R。
【分析】(1)根据电流表选用小量程确定分度值读数,由欧姆定律得出对应的电阻值为;
(2)为减小误差,取三次实验测量值的平均值作为测量结果;
(3)实验时,闭合开关,发现电流表和电压表指针都不偏转,则电路有断路,用一根导线在图*中先后连接接线柱B与C、C与D时,电压表和电流表示数都为0,则说明柱B与C、C与D之外有断路,
连接接线柱D与E时,电压表和电流表指针明显偏转,据此分析;
(4)分析滑动变阻器滑片移动时电路的连接,根据串联电阻的规律及欧姆定律,由电源电压不变列方程求出电阻Rx。
【解答】解:(1)第2次测量时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.20A,由欧姆定律,对应的电阻值为:
R2===10.0Ω;
(2)为减小误差,取三次实验测量值的平均值作为测量结果:
Rx=≈9.9Ω;
(3)实验时,闭合开关,发现电流表和电压表指针都不偏转,则电路有断路,用一根导线在图*中先后连接接线柱B与C、C与D时,电压表和电流表示数都为0,则说明柱B与C、C与D之外有断路;连接接线柱D与E时,电压表和电流表指针明显偏转,则电路的故障是变阻器断路;
(4)闭合开关后,滑动变阻器滑片在最左端时,两电阻串联,电流表测电路的电流,电流表示数为I1;根据串联电阻的规律及欧姆定律,电源电压:
U=I1(R+Rx)﹣﹣﹣﹣﹣①;
滑动变阻器滑片在最右端时,为待测电阻的简单电路,电流表示数为I2,由欧姆定律,电源电压:
U=I2Rx﹣﹣﹣﹣﹣②;
由①②,则电阻Rx=×R。
【点评】本题测量定值电阻Rx的阻值,考查电流表读数、电阻计算、数据处理、故障分析和在没有电压表的条件下测电阻的能力。
知识点:电阻的测量
题型:实验,探究题
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