在测量某一定值电阻Rx的阻值的实验中,张楠同学选定了如图所示的器材进行实验.实验过程后得到的数据记录如下:

在测量某一定值电阻Rx的阻值的实验中,张楠同学选定了如图所示的器材进行实验.实验过程后得到的数据记录如下:
实验次数12345
电压U/V0.51.01.52.02.5
电流I/A0.10.180.30.420.5
(1)根据上表中的数据能得到的物理规律是:______.
(2)根据测量数据可以计算出该定值电阻的阻值为______Ω(小数点后面保留一位小数).
(3)根据实验所需电路,用笔画线代替导线完成图中的实物连接.
(4)当使用三节干电池串联作为电源测另一个电阻时,若估计它的电阻值在10Ω~15Ω间,问电流表的量程应该选______,欲使电阻两端的电压增大,在你连的实物图中,滑动变阻器的滑片P应该向______滑动.(左或右)
(5)若电源电压恒定且未知,用一个阻值已知的电阻R0代替滑动变阻器,同时撤去电压表,请利用余下器材设计一个测量Rx阻值的实验电路图,并在以下的虚线框内画出你设计的电路图.
A、请写出你做这个实验的两个主要步骤.
①______;
②______.
B、写出计算电阻Rx的最终表达式
U2
U1
R0
U2
U1
R0

吴小桃 1年前 已收到1个回答 举报

zhanz 幼苗

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解题思路:(1)根据电流与电压的关系(电阻不变,电流与电压成正比),将电流值按照示数从小到大的顺序填入表格中;
(2)根据表格中数据,由公式R=[U/I]计算出电阻值,求平均值;
(3)电压表与未知电阻并联,电流表与未知电阻串联,滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中,据此设计电路图,并根据电路图连接实物电路.
(4)先求出三节电池串联后的总电压,然后根据欧姆定律求出电路中最大电流,从而判断电流表的量程;
根据串联电路分压的特点确定滑动变阻器接入电路阻值的变化,从而确定滑片移动的方向;
(5)由伏安法测电阻的原理可知,需要求得待测电阻两端的电压及通过待测电阻的电流;因实验器材中没有电流表,故可以利用串联电路的电流规律得出通过待测电阻的电流;
实验中需要测出待测电阻的电压及与之串联的定值电阻两端的电压,则可知实验步骤;
由电压表测出待测电阻两端的电压,由欧姆定律求得通过电路的电流,则由欧姆定律可得出电阻的表达式.

(1)电阻一定时,电流与电压成正比,由表格中数据知,电压依次增大,所以电流值也会依次增大,因此数据依次为0.10、0.18、0.30、0.42、0.50;
(2)由I=[U/R]可知,根据表格中数据知,R1=
U1
I1=[0.5V/0.1A]=5Ω,
R2=
U2
I2=[1V/0.18A]≈5.6Ω,
R3=
U3
I3=[1.5V/0.3A]=5Ω,
R4=
U4
I4=[2V/0.42A]≈4.8Ω,
R5=
U5
I5=[2.5V/0.5A]=5Ω;
所以该定值电阻的阻值:R=[1/5](5Ω+5.6Ω+5Ω+4.8Ω+5Ω)≈5.1Ω;
(3)根据表格数据可知,电流表选择0~0.6A的量程,电压表选择3V量程;
先画出电源,从电源正极依次串联滑动变阻器、开关、电流表以及被测电阻回到电源负极,电压表并联在被测电阻两端,如下图所示:

(4)三节电池串联后的总电压:U=3×1.5V=4.5V;
电路中最大电流:I最大=[U
R最小=
4.5V/10Ω]=0.45A<0.6A,所以电流表选择0~0.6A的量程;
要使电阻两端的电压增大,需减小滑动变阻器两端电压,即减小滑动变阻器接入电路的阻值,故将滑片向右移动;
(5)将待测电阻与已知电阻串联,电压表分别并联在RX及R0两端,故答案如图所示:

①按照电路图连接好电路,闭合开关S,先用电压表测出R0两端电压为U1
②断开开关S,把电压表改接到Rx两端,闭合开关,记下电压表的示数为U2
由欧姆定律可求得电路中电流I=
U1
R0;
待测电阻RX=
U2
I=
U2
U1

点评:
本题考点: 伏安法测电阻的探究实验.

考点点评: 本题考查了欧姆定律的应用、滑动变阻器的使用、电路图的设计及实验数据的分析与计算,对学生要求较高,在平时学习时要注意多进行发散性思维的训练.

1年前

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