实验探究题 · 第3节 电阻的测量

实验探究题中等
小致同学在做 “用伏安法测量定值电阻 R1的阻值” 的实验中,按如图甲所示设计的电路进行实验,已知滑动变阻器的最大阻值为 R2。 则 R1的阻值为____(用含有 R2的代数式表示)。
题目配图
(1) 闭合开关,移动滑动变阻器滑片,改变 R1两端电压及通过电流,实现多次测量,其目的是________;
答案:减小误差
(2) 当电压表示数为 2.5V 时,电流表示数为 0.5A,利用此数据计算出 R1的阻值是____Ω;
答案:5
(3) 小华在没有电流表的情况下也测量出了此电阻的阻值,其电路如图乙,他的操作如下: ①开关闭合,将滑动变阻器滑片调到最左端,记录电压表示数为 3V; ②将滑动变阻器的滑片调到最右端,记录电压表的示数为 1V。
答案:0.5R2
(4) 小峰同学在小华同学的电路基础上进行了调整,设计了如图丙所示的电路,他的操作如下: ①将滑动变阻器滑片调到中央位置,记录电压表示数为 U1; ②将滑动变阻器滑片调到阻值最大处,记录电压表示数为 U2。 则 U1____ U2/2(选填 “>”、“<” 或 “=”),R1的阻值为____(用含有 U1、U2、R2的代数式表示)。
答案:>;((U2−U1)/(2U1−U2))R2
答案:(1) 减小误差;(2) 5;(3) 0.5R2;(4) >;((U2−U1)/(2U1−U2))R2
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(1)测定值电阻阻值,多次测量取平均值,目的是减小误差。 (2)根据欧姆定律 R=U/I,R1=2.5V/0.5A=5Ω。 (3)滑片调至最左端,滑动变阻器接入电阻为 0,电压表测电源电压,电源电压为 3V; 滑片调至最右端,R1与 R2串联,电压表测 R1两端电压 U1=1V; 滑动变阻器两端电压 U滑=3V−1V=2V; 串联分压 R1/R2=1V/2V,得到 R1=0.5R2。 (4)①滑片在中央,接入电阻为 (1/2) R2,R1与 (1/2) R2串联; ②滑片调至最大阻值,R1与 R2串联。 滑动变阻器接入的电阻变大,电路总电阻变大,电流变小,R1两端电压会减小。 对比两种状态,可得 U1>U2/2。 联立两次串联分压方程,解得:R1=((U2−U1)/(2U1−U2))R2。

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