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小明和学习小组利用电源(电压未知)、滑动变阻器(“100Ω2A”)、电流表、电压表、开关各一,导线若干来测量电阻Rx的阻值(其阻值约几百欧).(1)在图甲中完成实验电路的连接.
题目详情
小明和学习小组利用电源(电压未知)、滑动变阻器(“100Ω 2A”)、电流表、电压表、开关各一,导线若干来测量电阻Rx的阻值(其阻值约几百欧).
(1)在图甲中完成实验电路的连接.
(2)设计的实验表格为下表,表格中,①处应填写______.
(3)正确连接电路后,当滑动变阻器的滑片移至某一位置时,电压表的示数如图乙所示,为______V.
(4)实验中,器材完好,当移动滑动变阻器的滑片时,电压表指针偏转正常,但电流表指针几乎不偏转,无法读数,原因可能是______.
(5)勤于思考的小明在不改动原来实验电路的情况下,也能求出待测电阻Rx的阻值,请你写出小明的主要实验步骤(用相应的字母表示测出的物理量).
①______;
②______;
③写出待测电阻的表达式Rx=
.
(1)在图甲中完成实验电路的连接.
(2)设计的实验表格为下表,表格中,①处应填写______.
实验次数 | 电流I/A | 电压U/V | 电阻R/Ω | ① |
1 | ||||
2 | ||||
3 |
(4)实验中,器材完好,当移动滑动变阻器的滑片时,电压表指针偏转正常,但电流表指针几乎不偏转,无法读数,原因可能是______.
(5)勤于思考的小明在不改动原来实验电路的情况下,也能求出待测电阻Rx的阻值,请你写出小明的主要实验步骤(用相应的字母表示测出的物理量).
①______;
②______;
③写出待测电阻的表达式Rx=
100Ω×U2 |
U1−U2 |
100Ω×U2 |
U1−U2 |
▼优质解答
答案和解析
(1)电压表与待测电阻并联,如下图所示:
(2)本实验中,应多次测量求平均值以减小误差,所以表格的最后一栏是电阻的平均值(Ω);
(3)图乙中,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.4V;
(4)观察所用的器材可知,电源的电压为3V,待测电阻的阻值约为几百欧,根据欧姆定律可知即使不接入变阻器电路中的电流也很小,所以电流表测不出电路中的电流,故原因可能是待测的阻值太大或电源电压太小;
(5)电流表被短路时,先调节滑动变阻器使其接入电路中的电阻为0Ω,此时电压表测电源的电压,读出示数U1,
然后调节滑动变阻器的滑片使其完全接入电路中,读出电压的示数U2,
由串联电路中总电压等于各分电压之和可知,滑动变阻器两端的电压U滑=U1-U2,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由I=
可得,
=
,
解得:Rx=
=
.
故答案为:
(1)如上图所示;
(2)电阻的平均值(Ω);
(3)2.4;
(4)待测的阻值太大或电源电压太小;
(5)①将滑动变阻器的滑片移动阻值为零处,记下电压表的示数U1;
②再将滑动变阻器的滑片移动阻值最大(100Ω)处,记下电压表的示数U2;
③
.
(2)本实验中,应多次测量求平均值以减小误差,所以表格的最后一栏是电阻的平均值(Ω);
(3)图乙中,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.4V;
(4)观察所用的器材可知,电源的电压为3V,待测电阻的阻值约为几百欧,根据欧姆定律可知即使不接入变阻器电路中的电流也很小,所以电流表测不出电路中的电流,故原因可能是待测的阻值太大或电源电压太小;
(5)电流表被短路时,先调节滑动变阻器使其接入电路中的电阻为0Ω,此时电压表测电源的电压,读出示数U1,
然后调节滑动变阻器的滑片使其完全接入电路中,读出电压的示数U2,
由串联电路中总电压等于各分电压之和可知,滑动变阻器两端的电压U滑=U1-U2,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由I=
U |
R |
U2 |
Rx |
U1−U2 |
R滑 |
解得:Rx=
U2R滑 |
U1−U2 |
100Ω×U2 |
U1−U2 |
故答案为:
(1)如上图所示;
(2)电阻的平均值(Ω);
(3)2.4;
(4)待测的阻值太大或电源电压太小;
(5)①将滑动变阻器的滑片移动阻值为零处,记下电压表的示数U1;
②再将滑动变阻器的滑片移动阻值最大(100Ω)处,记下电压表的示数U2;
③
100Ω×U2 |
U1−U2 |
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