实验探究题 · 第3节 电阻的测量

实验探究题中等
课外兴趣小组要测量一个未知电阻 Rx的阻值,现有下列器材:电源、两个量程均为 0~0.6A 的相同电流表 A1,A2、一个已知阻值的定值电阻 R0=9Ω、开关、导线若干。兴趣小组同学们开动脑筋,积极思考,设计出了一个测量 Rx的方法。
题目配图
(1) 同学们设计出的测量电路图如图,请根据电路图把未完成的实物图连接线补充完整;
答案:略
子题答案图
(2) 连接好电路,闭合 S 之前,滑动变阻器的滑片 P 应滑到______(选填 “a”“b”)端;
答案:b
(3) 调节滑动变阻器,使两个电流表有一个恰当的读数,如图,两表 A1、A2的读数分别为 I1=______A,I2=______A;
子题配图
答案:0.32;0.48
(4) 根据两电流表读数可得出被测电阻 Rx=________Ω;
答案:4.5
(5) 调节滑动变阻器,使 A1和 A2表的读数都变大,为保证 A2表不被烧坏,则 A1表的读数不能超过______A;
答案:0.4
(6) 有同学认为,改用下面电路图也可以测出 Rx的值,你认为是否可行?____________(选填 “是”“否”)。
子题配图
答案:是
答案:(1) 略;(2) b;(3) 0.32;0.48;(4) 4.5;(5) 0.4;(6) 是
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(1)根据电路图可知,电流表 A1测量 Rx的电流,电流表 A2测量干路中的电流。 (2)连接好电路,闭合 S 之前,滑动变阻器的滑片 P 应滑到阻值最大处,滑片 P 应滑到 b 端。 (3)由图可知,I1=0.32A,I2=0.48A。 (4)由并联电路中电流的关系可知,R0的电流为 I=I2−I1=0.48A−0.32A=0.16A。 由欧姆定律可知,R0的电压为 U=IR0=0.16A×9Ω=1.44V。 R0与 Rx并联,所以电压相等,由欧姆定律可知,Rx的电阻为 Rx=U/I1=1.44V/0.32A=4.5Ω。 (5)为保证 A2表不被烧坏,则 A2表的示数最大为 0.6A,R0与 Rx并联,此时 R0与 Rx的总电阻为 R总=R0Rx/(R0+Rx)=(9Ω×4.5Ω)/(9Ω+4.5Ω)=3Ω。 此时 R0与 Rx的电压 U'=I2'R总=0.6A×3Ω=1.8V。 R0与 Rx并联,所以电压相等,由欧姆定律可知,A1表的读数为 I1'=U'/Rx=1.8V/4.5Ω=0.4A。 所以,A1表的读数不能超过 0.4A。 (6)如图所示的电路图,R0与 Rx并联,可根据两个电阻的电压相等,测出 Rx的值,所以该电路图是可行的。

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