在“伏安法测电阻”的实验中,小芳所在的实验小组采用如图*所示的实验电路测量定值电阻R的阻值.(1)闭合开关前,...
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在“伏安法测电阻”的实验中,小芳所在的实验小组采用如图*所示的实验电路测量定值电阻R的阻值.
(1)闭合开关前,小芳应将滑动变阻器的滑片移到最 (选填“左”或“右”)端.
(2)小芳闭合开关,发现电压表的指针明显向右偏转,电流表指针几乎不偏转,电路可能出现的故障是 .
(3)故障排除后移动滑片P,多次测出R中的电流和两端的电压,*根据测出的数据在图乙中描绘出电阻R的电流随电压的变化图象,则电阻R的阻值为 Ω.
(4)某实验小组进行实验时不慎将电压表损坏,现有一个阻值已知的定值电阻R0和开关若干个,请在图*中虚线框内将电流表和开关接入电路,并根据你画出的电路图,完成下列实验步骤.(测量过程中电路不能改接)
①闭合开关 ,调节滑动变阻器滑片P,读出电流表示数I1;
②保持滑片P的位置不动, ,读出电流表示数I2;
③分析数据,得出待测电阻的表达式R= .(用测出的量来表示)
【回答】
【考点】伏安法测电阻的探究实验.
【分析】(1)实验前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处;
(2)由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测定值电阻两端电压,根据电路故障现象分析电路故障原因.
(3)在I﹣U图象中,横轴表示电压,纵轴表示电流,找出相同电压对应的电流值,比并根据欧姆定律的变形公式即可求出导体的电阻.
(4)由部分电路图可知,两电阻并联,通过开关的变化,使电流表分别测出两支路的电流;
因并联电路各支路两端的电压是相等的,根据欧姆定律得出等式,解等式即可求出Rx的阻值.
【解答】解:(1)实验前,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,根据滑动变阻器的连接方式可知,滑片移至最右端阻值最大;
(2)电流表指针几乎不偏转,电压表指针明显偏转,说明电压表与电源连接相连,电压表并联电路之外电路不存在断路,则与电压表并联的定值电阻断路;
(3)根据图象可知,当定值电阻两端电压为2.5V时,通过的电流为0.4A,
由I=可得,电阻R===6.25Ω;
(4)实验电路如图所示:
实验方法:①只闭合开关S、S1,适当调节滑片P的位置,读出电流表的示数为I1(干路电流);
②保持滑片P的位置不动,只闭合开关S、S2,读出电流表的示数为I2;(通过定值电阻R0的电流);
③通过R的电流为I=I1﹣I2,
并联电路各支路两端的电压相等,R0两端的电压,即R两端的电压:
U=(I1﹣I2)R=I2R0
解得:R=.
故*为:(1)右;(2)定值电阻R断路;(3)6.25;(4)见上图;①S、S1;②只闭合开关S、S2;③.
【点评】本题是伏安法测电阻的实验,考查了实物电路的连接、电路故障分析、创新设计实验方案等问题;综合*强,有一定难度.
知识点:电阻的测量
题型:实验,探究题
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