Question

【題目】在“伏安法測電阻”實驗中，某小組的實驗電路如圖所示：

（1）本實驗是根據(jù)__________算出電阻 RX 的阻值．

（2）由兩節(jié)新干電池串聯(lián)組成的電源兩端電壓大約是__________ V．

（3）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)兩個電表中只有一個電表有示數(shù)，初步檢查確認(rèn)，接線完好和兩個電表無故障，則發(fā)生故障的元件應(yīng)是__________（選填“電源”、“電阻 RX”或“變阻器”）．

（4）排除故障后，經(jīng)過多次測量得到的實驗數(shù)據(jù)如表所示：

小芳把表中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)、連線，得到圖乙所示的 U-I 圖像，由圖可得電阻RX=__________Ω

（5）由于沒有電壓表，小紅設(shè)計了如圖丙所示的電路圖。其中電阻 R0=20Ω，電流表 A1、 A2 為兩個完全相同的電流表，連接好電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)兩個電流表指針均偏轉(zhuǎn)了相同的角度，如圖丁所示，則通過電阻 RX，的電流是________A，Rx=__________Ω．

Answer 1

【答案】R＝U/I 3 電阻 Rx 7.5 1.6 5

【解析】

(1)伏安法測電阻的實驗原理是：Rx＝；(2)一節(jié)干電池電壓1.5V，且電池串聯(lián)總電壓等于兩節(jié)電池電壓之和。所以由兩節(jié)新干電池串聯(lián)組成的電源兩端電壓大約3V；

(3)由實物圖可知,如果電源有故障電路斷路,電表都沒有示數(shù);而接線完好,只能是Rx或變阻器斷路,但變阻器斷路則整個電路斷路,電表都沒有示數(shù);若Rx斷路，則電壓表串聯(lián)入電路中有示數(shù)，電流表示數(shù)幾乎為0，符合題意；

(4)由圖象知,通過Rx的電流與其兩端電壓成正比，當(dāng)電壓為3V時，通過的電流為0.4A，

所以Rx的阻值：Rx＝＝7.5Ω；

(5)由電路圖知,R0和R′x并聯(lián),A1測R0支路電流,A2測干路電流，由并聯(lián)電路電流特點(diǎn)知，干路電流等于各支路電流之和，而兩電流表指針偏轉(zhuǎn)角度相同，

所以A2使用的是015V量程,A1使用的是00.6A量程,由乙圖知A2示數(shù)為2A,A1示數(shù)為0.4A，

由歐姆定律和并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)知,U′x＝U0＝I0R0＝0.4A×20Ω＝8V，

由并聯(lián)電路電流特點(diǎn)知：I′x＝II0＝2A0.4A＝1.6A，所以R′x＝＝5Ω，