现有一个电压约为36V的电源(电压保持不变),一个量程为0~1A的电流表,三个阻值已知的电阻(20)、(30)...
问题详情:
现有一个电压约为36V的电源(电压保持不变),一个量程为0~1A的电流表,三个阻值已知的电阻(20)、(30)、(10k),开关和导线若干。请合理选择器材设计实验,比较精确地测出约为10的未知电阻的阻值。要求:
(1)画出实验电路图;
( )
(2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;_____
(3)写出待测电阻的数学表达式_____(用已知量和测量量表示)。
【回答】
(1). (2). 实验步骤:①按电路图连接电路;②只闭合开关,读出电流表的示数为;③只闭合开关,读出电流表的示数为 (3). 表达式:或
【解析】
【详解】(1)由于只有1个电流表,故而可以使待测电阻与某个定值电阻即电流表串联;
根据串联电路电流规律,电流表的读数等于通过各个用电器的电流;
根据欧姆定律,用电流乘以定值电阻阻值,即为定制电阻两端电压;
根据串联电路电压关系,用总电压减去定制电阻两端电压和电流表两端电压,就等于待测电阻两端电压;
根据欧姆定律计算出待测电阻;
由于电流表内阻未知,故而需要先测量电流表在电路中分担的电压。
根据串联电路电压规律,电路中用电器分担的电压与用电器电阻有关,故而,为了能够更为准确的测出待测电阻,测量电流表分压值时,电路中的定值电阻应该与待测电阻接近,故R3不合适,不选。
电源电压36V,电流表量程0~1A,则根据欧姆定律电路中最小电阻为Rmin=;
与电流表和待测电阻串联的电阻应选R2;
按照上述思路,电路设计如图所示:
(2)根据电学实验的一般步骤和本实验原理,实验步骤如下:
①按电路图连接电路;
②只闭合开关,读出电流表的示数为;
③只闭合开关,读出电流表的示数为;
(3)只闭合开关,电流表分担的电压UA=36V﹣(+);只闭合开关,待测电阻两端电压等于U=36V﹣﹣UA=(+)﹣,根据欧姆定律,得待测电阻Rx= =,代入 =20、=30,得:
知识点:电阻的测量
题型:实验,探究题
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