还剩15页未读,继续阅读
本资源只提供10页预览,全部文档请下载后查看!喜欢就下载吧,查找使用更方便
文本内容:
十七、欧姆定理八--伏安法测电阻展航
一、伏安法
1.电路图(如以下图所示)
2.步骤移动变阻器滑片位置,记录电压表、电流表的示数X的表达式Rx=-J-O
二、伏伏法(利用串联分压成正比)㈠根本方法
1.器材阻值的电阻R、电压表、电源、开关、导线、待测电阻Rx
2.电路图〔如图甲、也可改成图乙)
3.步骤分别用电压表测出Ro和Rx两端的电压值5和Uoo X的表达式Rx=O㈡伏阻法(几种变式R均为)
(1),分别用电压表测出Ro两端电压Uo和电源电压U,那么Rx=o
(2),分别用电压表测出R两端电压5和电源电压U,那么Rx=o⑶,断开开关,读出电压表示数为口;闭合开关,读出电压表示数为U2,那么Rx=
(4),断开开关,读出电压表示数为口;闭合开关,读出电压表示数为小,那么Rk
三、安安法(利用并联分流成反比)㈠根本方法L器材阻值的电阻R、电流表、电源、开关、导线、待测电阻Rx
2.电路图〔如以下图所示)
3.步骤分别用电流表测出Rx和Ro的电流值lx和ho X的表达式Rx=O㈡安阻法(几种变式R均为)
(1),分别用电流表测出R通过电流I和干路电流I,那么Rx=o
(2),分别用电流表测出R通过电流lx和干路电流I,那么Rx=o
(3),断开开关,读出电流表示数为L;闭合开关,读出电流表示数为L,那么Rx二—o
(4),断开开关,读出电流表示数为L;闭合开关,读出电流表示数为L,那么RK=o
5.如图
(5),是先闭合开关S1,读出电流表的示数为L,再同时闭合Si、S2,读出这时电流表的示数为I2o那么Rx=o
四、等效替代法(利用电阻箱和一个电流表或电压表等)㈠根本方法〔如下图)用电流表测出通过Rx的电流为I(图1);接上电阻箱R,调节变阻箱阻值使电流表的示数仍为I〔图2);那么Rx=o由欧姆定律可得,它的阻值Rx=工=L^L=6C;
110.3A[5)
①正确连接电路,断开Si、S2,将电阻箱R阻值调至最大;
②闭合S],标记电流表指针所指的位置;
③断开S1,闭合S2,调节电阻箱,使电流表指针指在标记的位置,记下电阻箱阻值Ro;
④根据等效替代法,电阻Rx=Ro故答案为
(1)如图;
(2)左;
(3)Rx断路;
(4)
0.3;6;
(5)
③断开Si,闭合S2,调节电阻箱,使电流表指针指在标记的位置,记下电阻箱阻值Ro;@R()o12小明利用如图1所示的电路测量未知电阻Rx的阻值[1)该实验的原理是R=U I
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于最右(选填“左〃或“右〃)端,这样操作的目的是保护电路[3)闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是电阻Rx短路【拓展】
①小明通过屡次实验发现,未知电阻Rx的阻值总小于(选填“大于〃“小于〃“等于〃)真实值,这是因为有局部电流通过电压表,电流表的示数大于实际通过Rx电流,根据Rx=U得到的电阻阻值偏小I
②如果改变电流表的连接方式,如图2所示假设考虑电表内阻,利用此图测量电阻时,如果电压表和电流表的读数分别为U和I,而它们自身电阻分别为Rv和RA,而Rx准确的表达式为1-RA I【解答】解[1)图1所示电路的实验原理为R=U;I〔2)为保护电路,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移到最右端;[3)串联电路只有一条电流的路径,电压表看作断开,当电流表有示数时,说明电路中没有断路,电压表无示数,说明与它并联的电阻Rx短路;【拓展】
①由图1知,电压表与电阻并联,电压表测量电阻两端的电压,电流表与电阻串联,电流表测量通过电阻和滑动变阻器的总电流,电压表测量的值准确,电流表测量通过电压表和定值电阻的电流,电流表示数比通过定值电阻的电流大,根据R=U知测I量的电阻值小于真实值;
②如图2所示电流表与Rx串联,电流表测电路中的电流,电压表测电流表和Rx两端的总电压,由欧姆定律可知,电路中总电阻为1<总=!,I由串联电路中电阻规律可知,RX=K「RA=U-RA I故答案为[1)R=U;I[2)右;保护电路;[31电阻Rx短路;【拓展】
①小于;有局部电流通过电压表,电流表的示数大于实际通过Rx电流,根据1^=卫得I到的电阻阻值偏小;
(2)Rx=--RAO I13某物理兴趣小组进行“伏安法测电阻〃,其实验电路如图甲所示请你一起完成以下问题
(1)“伏安法测电阻〃的实验原理是R=-^〔写表达式)I[2)闭合开关前,应将滑片放在其最左(选填“左〃或“右〃)端,闭合开关后,两个电表中只有一个电表有示数,电路连接完好且两个电表均无故障,那么发生电路故障的元件应是电阻Rx(选填“电源〃、“电阻Rx〃或“变阻器〃)[3)排除电路故障后,为减小实验误差,进行屡次测量得到的实验数据如下表所示根据表格中的实验数据可计算出Rx=
7.28C〔保存两位小数);利用表格中的实验数据在坐标系中描点、连线并延长能得到未知电阻的U-I图象如图乙所示是条直线,该直14)如果没有电压表,但有两只电流表及阻值的定值电阻,同学们设计了如图丙所示的电路图,其中定值电阻Ro=2OQ,电流表Ai、A2为两个完全相同的电流表,连接好电路后,闭合开关,发现两个电流表指针均转动了相同的角度(即指针指在相同位置),如图丁所示,那么可知未知电阻Rx=5Q【解答】解[1)用伏安法测小灯泡电阻的原理R=U;I[2)为了保护电路,闭合开关前,应将变阻器滑片放在最大值左端;由实物图可知,如果电源有故障电路断路,电表都没有示数;而接线完好,只能是Rx或变阻器断路,但变阻器断路那么整个电路断路,电表都没有示数;假设Rx断路,那么电压表串联入电路中有示数,电流表示数几乎为0,符合题意;13)由R=U可知,Ri=^~=SR2=_^_=L°丫,R3=5_=5V Q,I I
10.12A
120.14A I
30.20A R4dR5=h2^Q,
140.26A I
50.32A那么RX=J+R2+R3+R4+R5=
6.25Q+
7.14Q+
7.5Q+
7.690+7・810=.55,图乙中直线的可表示为U=kI,结合欧姆定律的导出公式U=IR可知,斜率表示的物理量是电阻;⑷由电路图知,Ro和Rx并联,Ai测Ro支路电流,A2测干路电流,由并联电路电流特点知,干路电流等于各支路电流之和,而两电流表指针偏转角度相同,所以A2使用的是0-3A量程,Ai使用的是0-
0.6A量程,由乙图知A2示数为2A,Ai示数为
0.4A,由欧姆定律和并联电路的电压特点知,Ux=Uo=I()R()X2OQ=8V,由并联电路电流特点知Ix=I-Io=2A-O.4A=
1.6A,所以Rx=—==5Q.o Ix
1.6A故答案为[1)R=Uc I
10.小明和小华分别设计实验测量阻值约为10Q的定值电阻Rx的阻值[1)如图甲是小明刚连接完成的实验电路图,其中电源电压恒为3V,滑动变阻器最大阻值为20Q
①小明连接电路时存在的错误或不妥有连接电路时开关没有断开,电压表量程选择太大
②改正电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,两电表均无示数,小明另找来一只完好的电压表,他将电压表的正接线柱接电源正极,负接线柱依次试触a、b、c、d、e各接线柱,当接触到e时,检查的电压表开始有示数且为3V,但原来的两电表示数仍为0,那么故障原因是接线柱de间出现了断路短路/断路;
③故障排除后,正确操作实验器材移动滑片,当电压表示数为
2.2V时,电流表示数如图乙所示,那么待测电阻Rx=11Q12如图丙是小华设计的测Rx阻值的实验电路图图中Ri为电阻箱,R2为滑动变阻器、要求仅利用电阻箱读数表达Rx的阻值,请在空白处填上适当内容
①将开关S接a,调节电阻箱和滑动变阻器滑片P,使电流表示数为I,记下电阻箱阻值为Ra;
②将开关S接b保持滑动变阻器滑片P的位置不变,调节电阻箱,使电流表示数仍为L记下电阻箱阻值为Rb;
③那么Rx=Ra-Rbo【解答】解[1
①连接电路前应断开开关,电源为两节干电池,电源电压为3V,电压表应根据电源电压选择适宜的量程,电压表应选〜3V的量程接入电路;
②小明另找来一只完好的电压表,他将电压表的正接线柱接电源正极,负接线柱依次试触a、b、c、d、e各接线柱,a、b、c、d都无示数,说明这段电路以外的局部电路,当接触到e时,检查的电压表开始有示数且为3V,但原来的两电表示数仍为0,此时电压表串联接入电路,那么电路故障为de断路;
③电流表接入电路的量程为0〜
0.6A,每一小格表示
0.02A,读图可知通过电路的电流为
0.2A,由欧姆定律可得待测电阻R=U=±=11C;I
0.2A[2
①将开关S接a,电阻箱和滑动变阻器串联接入电路,调节电阻箱和滑动变阻器滑片P,使电流表示数为I,记下电阻箱阻值为Ra;
②将开关S接b,三个电阻串联接入电路,保持滑动变阻器滑片P的位置不变,调节电阻箱,使电流表示数为I,记下电阻箱阻值为Rb;
③串联电路总电阻等于各分电阻之和,那么Rx=Ra-Rb,这种实验方法叫等效代替法故答案为[1
①连接电路时开关没有断开,电压表量程选择太大;
②de;断路;
③11;[2
②滑动变阻器滑片P的位置;电阻箱Ri;
③Ra-Rb
11.为测量阻值约为几百欧的未知定值电阻Rx的阻值,现有器材电压恒为3V的电池、电阻箱R[〜
9999、滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线假设干〔1〕用笔画线代替导线将图1中电压表正确接入电路[2)将电阻箱阻值调为400Q,闭合开关后电压表示数如图2,其示数为
1.8V,那么待测电阻Rx=600Q[3)在实验
(2)中发现电压表示数突然变大,假设故障仅发生在Rx或电阻箱R上,那么原因可能是Rx断路或电阻箱R短路14)有同学设计了图
3、4的两种电路图,其中能完成测量Rx阻值的是电路图4,另一个电路图不可行的原因是电路中的电流小于电流表的分度值,无法读数【解答】解[1)电源电压为3V,所以电压表选〜3V的量程和电阻并联接入电路,如图电源3V9[2)电压表接入电路的量程为〜3V,每一小格表示
0.1V,读图可知电阻两端的电压为
1.8V,闭合开关,电阻箱和电阻串联接入电路,电压表测电阻两端的电压,串联电路总电压等于各局部电压之和,所以电阻箱两端的电压Uo=U-UX=3V-
1.8V=
1.2V,由欧姆定律可得此时通过电阻箱的电流1=员=上^=
0.003A,R4000串联电路各处电流相等,那么待测电阻Rx=%=1,亚=600Q;I
0.003A[3)在实验[2)中发现电压表示数突然变大,说明电压表串联接入电路或电路为电阻的简单电路,所以电路故障可能是电阻断路或电阻箱短路;[4)由图3可知,滑动变阻器和电阻串联接入电路,未知定值电阻Rx的阻值约为几百欧,串联电路总电阻等于各分电阻之和,由欧姆定律可知通过电路的电流很小,假设小于电流表的分度值会导致无法读数,所以电路图3不可行;由图4可知,闭合开关S、Si,电阻和滑动变阻器串联接入电路,移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为U,,断开S1,闭合S2,电阻箱和滑动变阻器串联接入电路,保持滑动变阻器的滑片不动,调节电阻箱的阻值,使电压表示数重新变为U,此时电阻箱等效代替电阻,读出电阻箱的阻值即电阻的阻值故答案为m如上图;
(2)
1.8;600;[3)断路;短路;[4)4;电路中的电流小于电流表的分度值,无法读数
12.小明利用如图甲所示装置用“伏安法”测量定值电阻Rx的阻值[1)闭合开关前,小明发现连接的电路有一根导线连接错误,请你在错误的连线上画“义〃,并只移动一根导线,用笔画线代替导线将电路连接正确12)纠正错误后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电压表无示数,电流表有示数,其原因可能是定值电阻Rx短路;〔3)排除故障后闭合开关,调节滑动变阻器滑片,当电压表示数为
2.4V时,电流表示数如图乙所示,那么定值电阻Rx的阻值是10[4)小明还想测量一个阻值约为几百欧姆的定值电阻Ri的阻值,老师说用如图甲所示的电路无法完成该实验,原因是电流太小,无法用电流表直接测出于是老师给了小明一个阻值为Ro的定值电阻〔阻值为数百欧姆)和单刀双掷开关,小明设计了如图丙所示的电路,请你根据他的步骤写出定值电阻的表达式
①当闭合开关S,Si接1时,读出此时电压表的示数为Ui;
②当闭合开关S,Si接2时,读出此时电压表的示数为U2;
③定值电阻Ri的阻值R1=」一-Roo U2【解答】解
(1)电压表和电流表的连接正确,滑动变阻器都接了上面两个接线柱是错误的,滑动变阻器选择一上一下接法,正确连接如图[2)闭合开关,电流表有示数说明电路是通路,电压表和定值电阻Rx是并联的,电压表无示数,说明电压表并联的局部可能是短路,故故障原因可能是定值电阻Rx短路[3)电流表使用的0〜
0.6A量程,每一个大格代表
0.2A,每一个小格代表
0.02A,电流为
0.24A,当电压表示数为
2.4V时,电流表示数是
0.24A,那么定值电阻Rx的阻值RX=U=-^L I
0.24A=1014)电源电压是3V,电路在电阻约几百欧,电路中电流缺乏
0.02A,小于电流表的分度值,电流表不能准确测量电路电流,所以不能利用甲图测量定值电阻Ri的阻值如图丙,定值电阻Ri和定值电阻Ro串联在电路中,
①当闭合开关S,Si接1时,电压表测量定值电阻Ri和定值电阻Ro两端的总电压Ui;
②当闭合开关S,Si接2时电压表测量定值电阻Ro两端的电压U2;根据串联电路电压特点,那么两端电压为Ui-U2,Ui-U9u9根据串联电路电压处处相等,那么」一^=上,R1R o Ui-U9那么定值电阻Ri的阻值R1=>一^R()oU2故答案为[1)如上图;
(2)定值电阻Rx短路;
(3)10;14)电流太小,无法用电流表直接测出;」一^Roo U2的小灯泡,两个滑动变阻器〔Ri“10mA〃、R2“20Q2A〃).开关,导线假设干[1)用笔画线代替导线连接实物电路.要求滑动变阻器滑片向右调节时,灯泡变亮;12)连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片小灯泡始终不亮,电流表指针不偏转,电压表有示数.可能出现的故障是灯泡断路;〔3)排除故障后,移动滑片P,依次测得6组数据如下表所示,由表中的数据计算可得,实验中选用的滑动变阻器应是_R2,(选填“RI〃或“R2〃〕.如果将这6组电阻的平均值作为小灯泡的电阻,这种数据处理是不合理〔选填“合理〃或“不合理〃)实验次数123456电压(U/V)电流(I/A)电阻(R/C)14)假设在测量过程中电压表损坏,为了测量小灯泡正常发光时的电阻,找来一只电流表和一个阻值为Ro的定值电阻,设计了如图乙所示的电路.请你将以下测量过程补充完整.
①闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光,此时电流表
③的示数
122.5V
②读出此时另一只电流表7的示数为11;小灯泡正常发光时通过小灯泡的电流IL=11-区亚,小灯泡正常发光时的阻值RL=一R口25V[用量和测量量表示)I丁【解答】解
(1)滑动变阻器滑片向右调节时,灯泡变亮,即电流变大电阻变小,故变阻器右下接线柱连入电路中与灯串联,电压表与灯并联,如下所示[2)连接好电路后,闭合开关,电流表指针不偏转,移动滑动变阻器滑片小灯泡始终不亮,电路可能断路,电压表有示数,那么电压表与电源连通,故可能出现的故障是灯泡断路;〔3〕由表中第一组数据,根据串联电路的规律及欧姆定律,变阻器连入电路的电阻口产上耳—・5%Q,实验中选用的滑动变阻器应是R2;II
0.16A小灯泡电阻不是一个定值,灯的电阻随温度的变化而变化,所以将这6组电阻的平均值作为小灯泡的电阻,这种数据处理是不合理的[4)
①闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,电流表A2测通过灯泡的电流,使电流表示数为L,此时小灯泡正常发光;%
②电流表Ai测干路电流,读出此时另一只电流表的示数为11;由并联电路电路电流的规律,小灯泡正常发光时通过小灯泡的电流IL=I1-”匕,R由欧姆定律可知小灯泡正常发光时的阻值-
5.
2.5V RL-干1Ro故答案为
(1)如上图;〔2〕灯泡断路;
(3)R2;不合理;[4)区亚;h一区旦尺口Ro2,5V,
2.5V°㈡几种变式R均为1,开关接1,读出电流表示数I,再将开关接2,调节变阻箱阻值使电流表的示数仍为I;那么Rx=o2,闭合开关S和S2,使电流表示数为I;再闭合S和,,调节变阻箱阻值使电流表的示数仍为I;那么Rx=o3,闭合开关S和S2,使电压表示数为V;再闭合S和8,调节变阻箱阻值使电压表的示数仍为V;那么Rx=o
五、转换法利用一个最大阻值的滑动变阻器R和一个电流表或电压表⑴,闭合开关,将滑片移动到左端,读出电流表示数L;再将滑片移动到右端,读出电流表示数12;那么Rx=o2,闭合开关,滑片移动到左端时,读出电压表示数小;再将滑片移动到右端时,读出电压表示数不;那么Rx=o3,闭合开关,滑片移动到Rx左端时,读出电压表示数lh;再将滑片移动到Rx右端时,读出电压表示数U2;那么Rx=o■选解硼魏
1.以下各图,不能测出电阻Rx的阻值的是电阻Ro〔【解答】解A、电压表可以直接测量Rx的电压,电流表可以直接测量Rx的电流,根据Rx=,求出电阻不符合题意B、闭合开关Si,断开S2时,电压表测出Rx两端的电压Ux;开关Si,S2都闭合时电压表测电源的电压;根据串联电路电压特点求出Ro两端的电压,根据欧姆定律求出电路中电流,求出电阻Rx的阻值不符合题意C、电流表能测出Rx的电流,但无法测出其两端的电压,故不能测出电阻Rx的阻值,符合题意D、只闭合Si时,调节滑片到适当的位置,读出电流表的示数;然后断开Si,闭合S2,此时不能移动滑片,调节变阻箱,使电流表的示数不变,那么两种情况下滑动变阻器的阻值不变、电路中的总电阻相等,那么Rx的阻值和变阻箱的示数相等,不符合题意应选Co
2.在用伏安法测未知电阻Rx时,如果缺少电流表或电压表,可以通过增加一个定值电阻Ri和开关来解决,下面的四种方案中哪一个是错误的()【解答】解A、当开关Si、S2闭合时,Ri被短路,电压表的示数等于电源电压;再断开开关S2时,电压表测量Rx两端的电压,那么可计算出Ri两端的电压,即可计算出电路中的电流,从而可计算出被测电阻的阻值,A能测出,不符合题意;B、电压表串联在电路中,其示数始终等于电源电压,不可知被测电阻的电压和电流,不能测出其阻值,B符合题意;C、只闭合S2可测出通过被测电阻的电流,两个开关都闭合,可测出干路电流,那么可计算出R1的电流,由U=IR可得Ri两端的电压,根据并联电路各支路两端电压相等的关系可得被测电阻两端的电压,从而计算出待测电阻的阻值,故C能测出,不符合题意;D、当Si闭合,S2断开时,电流表测出通过Ri的电流,由U=IR可计算出电源电压;当两开关都闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,那么可根据并联电路的电流规律计算出通过Rx的电流,从而计算出Rx的阻值,故D能测出,不符合题意应选Bo
3.在用伏安法测未知电阻Rx时〔电源电压未知,如果缺少电流表或电压表,可以通过增加一个阻值的定值电阻R1和开关来解决,下面的四种方案中不可行的是[Si SRx।i----------------------D.R i【解答】解A、当开关Si、S2闭合时,Ri被短路,电压表的示数等于电源电压;再断开开关S2时,电压表测量Rx两端的电压,那么可计算出Ri两端的电压,即可计算出电路中的电流,从而可计算出被测电阻的阻值,A能测出,不符合题意;B、电压表串联在电路中,其示数始终等于电源电压,不可知被测电阻的电压和电流,不能测出其阻值,B符合题意;C、只闭合S2可测出通过被测电阻的电流,两个开关都闭合,可测出干路电流,那么可计算出R1的电流,由U=IR可得Ri两端的电压,根据并联电路各支路两端电压相等的关系可得被测电阻两端的电压,从而计算出待测电阻的阻值,故C能测出,不符合题意;D、当Si闭合,S2断开时,电流表测出通过Ri的电流,由U=IR可计算出电源电压;当两开关都闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,那么可根据并联电路的电流规律计算出通过Rx的电流,从而计算出Rx的阻值,故D能测出,不符合题意应选Bo
4.以下电路图中电源电压U保持不变,定值电阻R的阻值在不改变电路的情况下,能测出未知电阻Rx的阻值的电路图是1【解答】解A、定值电阻R与未知电阻Rx串联流过它们的电流相等,单刀双掷开关打到1时,测出串联R与Rx的串联电压Ui,开关打到2时测出电阻Rx的电压Ux,由串联电路特点求出定值电阻R两端电压,由欧姆定律求出流过Rx的电流,那么该电路能测出电阻Rx的阻值;B、不管怎样闭合、断开各开关,都不能同时测出Rx的电压与电流,不能用该电路测出电阻Rx的阻值;C、闭合开关S2,电压表上端为正接线柱,下端为负接线柱;只闭合开关S3,电压表上端为负接线柱,下端为正接线柱,又不能更改电路,所以其中有一次电压表接线柱一定接反,不能读出电压表示数,不能测出待测电阻阻值;D、无论单刀双掷开关打到何处都不能测出Rx的电压与电流,不能用该电路测出Rx的阻值应选Ao二.实验探究题(共9小题)
5.在测量未知阻值R的实验中,小明设计了实验电路并进行连接,如图甲所示甲乙丙[1)在连接电路时,开关应处于断开状态[2)图甲是小明接好的实物连接图,其中有一条导线连接错误,该导线是第2条(从图中选填导线序号);[3)改正错误后再进行实验,实验前应将滑动变阻器的滑片P移到最左(选填“左〃或“右〃)端小明闭合开关S,发现电流表无示数,电压表的示数较大,那么电路故障可能是R断路〔4)排除故障后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为
2.4V时,电流表示数如图乙所示,那么其示数为
0.32A,未知电阻R=Z^Q
(5)假设实验中只有一个电压表和一个阻值为Ro的定值电阻,小明设计了如图丙所示的电路,同样可以测量未知电阻Rx的阻值,请将以卜实验步骤补充完整
①闭合开关S、断开开关Si,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为UI;
②S、Si,记下此时电压表读数为U;U R
③请写出未知电阻R阻值表达式Rx=^-^〔用U、Ui和Ro表示)U-Uj【解答】解[1)连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态;12)原电路中,电阻和电压表没有连入电路中,电阻应与电流表串联,电压表与电阻并联,所以错误的选项是导线2;[3)改正错误后进行实验,实验前应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处,即最左端;闭合开关S,发现电流表无示数,电路可能断路,电压表的示数较大,电压表与电源连通,那么电路故障可能是R断路;14)纠正错误,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为
2.4V,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为
0.02A,电流为
0.32A,由欧姆定律,那么未知电阻Rx=—=2-n;IR
0.32A⑸实验步骤
①闭合开关S、断开开关Si,用电压表测出待测电阻Rx端的电压为Ui
②闭合开关S、Si,此时电压测量的是电源的电压U;
③在
①中,两电阻串联,电压表测待测电阻的电压;在
②中,定值电阻短路,电压表测电源电压,由串联电路电压的规律,在
①中,定值电阻的电压为%Rv UiRnUo=U-U!,由分压原理一^―=—,未知电阻Rx阻值表达式Rx=—U-Uj RQU-UJ故答案为〔1〕断开;
(2)2;[3)左;R断路;〔4〕
0.32;
7.5;〔5〕
②S、Si;
③Mo U-Ui
6.小明用一个电压未知但电压恒定的电源,一只电压表,一个滑动变阻器,一个阻值为Ro的电阻,两个开关和一些导线设计了如图测定一额定电压为U额的灯泡正常发光时的电阻,方法如下
①按如下图电路图连接好实物;
②只闭合Si时,调节滑动变阻器,直到电压表的示数为U额,此时灯泡正常发光;
③保持滑片P位置不变,断开Si、闭合S2,记录电压表的示数为Uo,那么I额=lo=Uo/Ro;
④小灯泡正常发光时电阻的表达式为R=U额Ro/Uo11)请你根据电路图分析小明的实验步骤,说出他的实验方法不对〔填“对〃或“不对〃),理由是在实验过程中,会出现电压表正负接线柱接反的情况[2)请你使用原有器材重新设计实验,请把你设计的电路图画在上图方框内,并完成实验步骤
①按上图所示电路图连接好实物;
②只闭合S时,调节滑动变阻器,直到电压表的示数为U鲫此时灯泡正常发光;
③保持滑片P位置不变,断开S
1、闭合S2,记录电压表示数为U;
④小灯泡正常发光时电阻的表达式为u-u额【解答】解
(1)
②步骤中,电流从电压表的下方流入,步骤
③中,电流从电压表的上方流入,故在实验过程中,会出现电压表正负接线柱接反的情况,故他的实验方法不对;[2)为保证电压表的正负接线柱不被接反,可设计如下电路图
①按上图所示电路图连接好实物;
②只闭合S时,调节滑动变阻器,直到电压表的示数为U额,此时灯泡正常发光;
③保持滑片P位置不变,断开S
1、闭合S2,记录电压表示数为U,那么I额=10=u-u额u额U额U额Rn
④小灯泡正常发光时电阻的表达式为I额u-u额u-U额故答案为[1)不对;在实验过程中,会出现电压表正负接线柱接反的情况;(2〕
①如上图;
②只闭合S时,调节滑动变阻器,直到电压表的示数为U额,此时灯泡正常发U新即光;
③保持滑片P位置不变,断开S]、闭合S2,记录电压表示数为U;U-U额
7.小明同学设计了如图甲所示的电路来测量未知电阻Rx的阻值〔待测电阻阻值约5Q左右)
(1)请你根据电路图,用笔画线代替导线,将图乙所示的实物电路连接完整要求滑动变阻器滑片向右滑动时电流表示数增大[2)实验前为了保护电路,应将滑动变阻器的滑片应置于左端〔选填“左〃或“右〃)13)闭合开关,无论怎样移动滑片P,发现电流表始终无示数,电压表示数接近电源电压,其故障原因可能是Rx断路[4)排除故障后,当电压表示数为L8V时,电流表示数如图丙所示,那么通过Rx的电流大小为
0.3A,它的阻值是6Q[5)某同学利用电源(电压未知)、电阻箱〔0-
999.9)和电流表〔指针能正常偏转,但刻度盘示数模糊不清)等器材,测电阻Rx的阻值,设计的电路如图请你完成以下实验步骤
①正确连接电路,断开Si、S2,将电阻箱R阻值调至最大;
②闭合S1,标记电流表指针所指的位置;
③断开S1,闭合S2,调节电阻箱,使电流表指针指在标记的位置,记下电阻箱阻值RQ,
④电阻Rx-ROQ(用测得量的符号表示)【解答】解
(1)根据电路图可知,待测电阻、滑动变阻器串联接入电路中,电流表测量电路中的电流;电压表并联在待测电阻的两端,滑动变阻器滑片向右滑动时电流表示数增大,根据欧姆定律可知,电路中的总电阻变小,即滑动变阻器接入电路的电阻变小,故滑动变阻器应接右下接线柱;电源有两节干电池组成,电源电压为3V,待测电阻阻值约5左右,那么电路中的最大电流为I=」L=_JZ=
0.6A,所以电流表选择小量程;如下图Rx5Q[2)实验前为了保护电路,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处的最左端;[3)闭合开关后,无论怎样移动滑片P,发现电流表始终无示数,那么一定发生断路故障;同时电压表有示数,说明此时电压表与电源连通,测电源电压,电压表与电源两端连接的地方无故障,故障一定是Rx断路;14)当电压表示数为L8V时,电流表示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为
0.02A,那么通过Rx的电流大小为
0.3A,。