实验探究题 · 第3节 电阻的测量

实验探究题困难
小明同学在学习电学时,完成了以下实验 在探究电流与电阻关系的实验中,所用实验器材均完好,如图所示,电源电压为 6V 不变,定值电阻分别为 10Ω、15Ω、20Ω、30Ω,滑动变阻器规格为 “20Ω,1A”;
题目配图
(1) 实验前,发现电流表的指针位置如图甲所示,原因是电流表_____________;
答案:指针没调零
(2) 用笔画线代替导线将乙图中实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片 P 向 A 端移动时,电路中电流变大,导线不得交叉。
答案:略
子题答案图
(3) 电路连接完成后,分别用 10Ω、15Ω、20Ω 的电阻进行实验,正确操作,记录的数据如下表所示,则实验中控制电压表的示数为________V 不变。当使用 30Ω 的电阻做实验时,无论怎样调节滑动变阻器的滑片都无法使电压表的示数与前三次相同,为了继续完成第四次实验,如果只能更换电源,则电源电压应不高于________V;
子题配图
答案:3;5
(4) 分析实验数据得出结论:________________________________________________________________;
答案:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(5) 小明设计了如图丙所示的电路测量未知电阻 Rx的阻值。电源电压未知,R0为阻值已知的定值电阻,R 为滑动变阻器;开关 S 闭合前,应将滑动变阻器的滑片 P 置于________端(选填 “a” 或 “b”),目的是_____________________________________;
答案:b;保护电路
(6) 闭合开关 S,调节滑动变阻器,得到电压表 V1的示数为 U1,电压表 V2的示数为 U2,则被测的阻值 Rx=_______________________;
答案:(U2÷U1)×R0
(7) 小明测量一次后,就计算出了该电阻的阻值,他认为这种计算阻值的方法不妥当,理由是:______________________________________________。
答案:没有多次测量求平均值,测量误差较大
答案:(1) 指针没调零;(2) 略;(3) 3;5;(4) 当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;(5) b;保护电路;(6) (U2÷U1)×R0;(7) 没有多次测量求平均值,测量误差较大
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(1)实验前电流表指针没有对准零刻度线,原因是电流表指针没调零。 (2)滑片 P 向 A 端移动,电流变大,说明滑动变阻器接入电阻变小,应选用左下接线柱 A 串联接入电路。 (3)由表格数据,U=IR=0.3A×10Ω=3V,控制定值电阻两端电压为 3V。 定值电阻 R=30Ω,滑动变阻器最大 R滑=20Ω,根据分压公式:UV/U总=R/(R+R滑), U总=(R+R滑)÷R ×UV=(30Ω+20Ω)÷30Ω ×3V=5V,电源电压最高为 5V。 (4)电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。 (5)闭合开关前滑片置于阻值最大 b 端,目的是保护电路。 (6)Rx与 R0串联,V1测 R0电压 U1,V2测 Rx电压 U2,串联电流相等,U1/R0=U2/Rx,解得 Rx=(U2÷U1)×R0。 (7)只测量一次,没有多次测量求平均值,实验误差较大。

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