实验探究题 · 第3节 电阻的测量

实验探究题中等
跟踪训练 1・在做 “伏安法测电阻” 的实验中,小明同学设计了如图甲所示的电路,请你完成下列问题。
题目配图
(1) 图甲是设计的实物电路,请用笔画线代替导线将其连接完整________;闭合开关前,移动滑动变阻器的滑片 P,使滑片移到滑动变阻器的________(选填 “A” 或 “B”)端;
答案:略;A
子题答案图
(2) 检查电路连接无误后闭合开关,发现电流表没有示数,电压表示数接近电源电压,原因可能是________;
答案:待测电阻 Rx断路
(3) 电路故障排除后,闭合开关 S,进行第一次实验,数据如表所示,电流表的示数如图乙所示为________A,则 Rx的电阻为________Ω;
子题配图
答案:0.20;10.0
(4) 小红同学除了记录上面第一次数据外,另外还记录了两组电压和电流的数据,三组数据如上表所示,则待测电阻的阻值为________Ω(保留一位小数);
答案:10.1
(5) 实验中,由于同组的其他同学操作失误使得电流表被烧坏,于是设计了如图丙所示的电路对 Rx的阻值进行测量,已知滑动变阻器的最大阻值为 R,实验步骤如下: ①将滑动变阻器的滑片移至最左端,电压表的读数为 U; ②________,读出电压表示数为 U1; ③待测电阻的阻值表达式为 Rx=________(用已知量和测量量表示)。
答案:将滑动变阻器的滑片移至最右端;U1R/(U−U1)
答案:(1) 略;A;(2) 待测电阻 Rx断路;(3) 0.20;10.0;(4) 10.1;(5) 将滑动变阻器的滑片移至最右端;U1R/(U−U1)
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(1)在 “伏安法测电阻” 的实验中,滑动变阻器和待测电阻 Rx、电流表串联,电压表并联在待测电阻两端测其电压。滑动变阻器 “一上一下” 接入电路。为保护电路,闭合开关前,滑片 P 应移到阻值最大端,故滑片移到 A 端。 (2)电流表无示数,电路断路;电压表示数接近电源电压,电压表两端与电源连通,故障为待测电阻 Rx断路。 (3)电流表接小量程,分度值为 0.02A,示数为 0.20A。待测电阻 Rx两端电压为 2.0V,Rx1=U1/I1=2.0V/0.20A=10.0Ω。 (4)Rx2=U2/I2=2.5V/0.24A≈10.4Ω,Rx3=U3/I3=3.0V/0.30A=10.0Ω。 多次测量求平均值减小误差:R=(Rx1+Rx2+Rx3)/3=(10.0Ω+10.4Ω+10.0Ω)/3≈10.1Ω。 (5)滑片移至最左端,只有 Rx接入电路,电压表示数 U 为电源电压; 再将滑动变阻器的滑片移至最右端,Rx与滑动变阻器最大阻值 R 串联,电压表测 Rx两端电压 U1。 滑动变阻器两端电压:U滑=U−U1,电路电流 I滑=(U−U1)/R。 串联电流相等,Ix=I滑。 Rx=U1/Ix=U1R/(U−U1)。

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