【題目】要測量一個阻值約為幾百歐的電阻Rx,實驗室提供的器材有:電源(電壓為3V)、學(xué)生用電流表(量程為0~0.6A、0~3A)、學(xué)生用電壓表(量程為0~3V、0~15V)、滑動變阻器R1和電阻箱R2 (0~9999Ω 5A)各一個,開關(guān)、導(dǎo)線若干.

(1)小明用伏安法測量該電阻,甲圖是小明連接的電路.連接電路時,小明注意到了開關(guān)應(yīng) ,滑片P應(yīng)該滑到 (“左邊”或“右邊”);

(2)接通電路后,觀察到電流表無示數(shù),電壓表示數(shù)接近3V,若電路只有一處故障,則可能是 ;

(3)在排除故障換用新元件后,經(jīng)檢查電路完好.閉合開關(guān),逐漸減小滑動變阻器的接入電阻至最小,電壓表示數(shù)逐漸變大,但電流表的指針幾乎不偏轉(zhuǎn),電流太小的原因是 ,所以按小明所選的器材不能用伏安法測出該電阻的阻值;

(4)小明又想到一種新的測量方法,電路如圖乙所示,操作如下:先閉合S1、斷開S2,調(diào)節(jié)滑動變阻器R1,使電壓表的示數(shù)為U;再斷開S1、閉合S2,調(diào)節(jié) ,使電壓表的示數(shù)為 ,記錄此時電阻箱的示數(shù)R;則Rx=

【答案】(1)斷開 右邊;(2)電阻斷路;

(3)待測電阻的阻值較大且電源電壓低;(4)R2 U R

【解析】

試題分析:

(1)連接電路前,開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài);滑動變阻器接入電路的阻值為最大.由圖知滑動變阻器接入電路的為左半部分電阻,可以判斷滑片在最右邊時連入電路中的電阻最大.

(2)電流表沒有示數(shù)說明電路斷路了,而電壓表有示數(shù),說明電壓表兩接線柱到電源間是通路,則故障為:電阻斷路;

(3)因為電源電壓為3V,而電阻Rx的阻值大約為幾百歐,即待測電阻的阻值較大且電源電壓低,由可知,電路中的電流太小,所以不能用伏安法測出該電阻的值;

(4)如圖乙所示,先閉合S1、斷開S2,調(diào)節(jié)滑動變阻器R1,使電壓表的示數(shù)為U;再斷開S1、閉合S2,調(diào)節(jié)R2,使電壓表的示數(shù)為U,記錄此時電阻箱的示數(shù)R;

由于串聯(lián)電路中電源電壓和滑動變阻器R1兩端的電壓不變,則Rx=R.

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步驟二:將滑動變阻器調(diào)到阻值最大時,閉合開關(guān),讀出電壓表的示數(shù)U1;

步驟三:再將滑動變阻器 時,讀出電壓表的示數(shù)U2。

步驟四:根據(jù)已知量和實驗所測得的物理量,寫出Rx的表達(dá)式 用符號表示。

【方案二】

器材:一只電壓表,一個阻值為R0的定值電阻、電源、開關(guān)和導(dǎo)線若干。

實驗要求:

請你在答題卡的虛線框中畫出你設(shè)計的實驗電路圖。

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