如圖所示伏安法測量未知電阻Rx的實驗.
(l)請用筆畫線代替導線完成實物連接,根據實物在框內畫出電路圖.
(2)在閉合開關前,應將滑動變阻器滑片P滑到________端(根據上面實物圖作答)
(3)在某次實驗時,電流表和電壓表示數如圖所示,其電流表示數為________A,電壓表示數為________V,則該電阻的阻值為________Ω.
(4)小剛連接完最后一根導線后就發現兩個表的指針發生偏轉,并且指針總在晃動,造成上述現象的原因分別是________、________.
(5)用電流表和電壓表測量電阻的實驗電路,如圖所示.為了減小誤差,需要進行三次測量求平均值.請你設計一個記錄數據的表格.
(6)小彤同學實驗時不小心將電壓表損壞了、現在實驗室有:電流表、滑動變阻器(阻值0~R0)、導線若干、未知電阻Rx.請設計實驗完成測量未知電阻Rx的實驗.經討論后同學們達成共識,設計的電路如下圖,以下是他們的實驗操作步驟:
①按電路圖連接好實物電路.
②________.
③________.
未知電阻Rx的數學表達式:Rx=________.
解:(l)根據題意電路如圖:
(2)根據上面實物圖,在閉合開關前,將滑動變阻器滑片P滑到左端時阻值最大;
(3)電流表的量程是:0~0.6A,分度值為0.02A,電流表示數為:0.5A;
電壓表的量程是:0~3V,分度值為0.1V,電壓表示數為2.5V;
計算得:R==5Ω;
(4)連接電路時,開關應該是斷開的,連接完最后一根導線后發現兩個表的指針發生偏轉,并且指針總在晃動,造成上述現象的原因可能是:①連接電路時開關沒有斷開;②導線接觸不良;
(5)根據實驗產次數以及需要測量的物理量列出數據表格如下:
次數 | 電壓/V | 電流/A | 電阻/Ω | 電阻平均值/Ω |
1 | ||||
2 | ||||
3 |
即實驗步驟如下:
①按電路圖連接好實物電路;
②將滑片移到最左端,記下電流表的示數I1;
③將滑片移到最左端,記下電流表的示數I2;
未知電阻Rx的數學表達式:Rx=.
故答案為:
(1)電路圖如下;
(2)左;
(3)0.5;2.5;5;
(4)連接電路時開關沒有斷開;導線接觸不良;
(5)
次數 | 電壓/V | 電流/A | 電阻/Ω | 電阻平均值/Ω |
1 | ||||
2 | ||||
3 |
(1)根據歐姆定律,電壓表測待測電阻兩端的電壓,并聯在電阻兩端;
電流表測通過待測電阻的電流,串聯在電路中;
滑動變阻器串聯在干路中,采用“一上一下”的連接方法;
由實物連接圖畫出電路圖,先串后并.
(2)為了保護電路中的元件,閉合開關前,應將滑動變阻器的阻值調到最大值;
(3)根據電壓表、電流表的量程與分度值讀出電壓與電流;
(4)連接電路時開關應該是斷開的,否則會出現損壞儀器的現象;
(5)表格中需要記錄實驗次數、電壓、電流、電阻、電阻的平均值,本實驗需要做三次,根據上述條件可知,表格需要四行五列;
(6)通過電路圖可知,滑動變阻器在電路中相當于一個定值電阻,一次阻值為0,一次阻值為R0,通過兩次實驗數據列出歐姆定律的方程,求出電阻Rx.
點評:考查了伏安測電阻的探究實驗,涉及到的知識點細,有電路的連接、畫電路圖、故障分析、儀表讀數、數據表格的設計等等;最難的是利用電流表與滑動變阻器測電阻這一問,需要明確滑動變阻器在電路中所起的作用相當于一個定值電阻.
物理解題技巧分享:反射定律:三線共面兩角等,成像都是虛像的,物像鏡面對稱軸,鏡面凹面均適用。