物理
在测量未知电阻Rx(阻值约为150Ω)的实验中,提供的实验器材有:电源(电压3V)、滑动变阻器R(0~50Ω)、电阻箱R0(0~9999Ω)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、开关及导线若干.(1)小虎同学设计了图甲所示的电路,他(选填“能”或“不能”)较准确的测出Rx的阻值,理由是.(2)小明同学设计了图乙所示的电路进行测量.①请根据图乙所示的电路,在图丙中用笔画线代替导线将电路连接完整.②正确连接电路后,小明先将开关S拨至“”,调节变阻器的滑片至某一位置,此时电压表的示数如图丁所示,读数为U

2019-06-24

在测量未知电阻Rx(阻值约为150Ω)的实验中,提供的实验器材有:电源(电压3V)、滑动变阻器R(0~50Ω)、电阻箱R0(0~9999Ω)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、开关及导线若干.
作业帮
(1)小虎同学设计了图甲所示的电路,他___(选填“能”或“不能”)较准确的测出Rx的阻值,理由是___.
(2)小明同学设计了图乙所示的电路进行测量.
①请根据图乙所示的电路,在图丙中用笔画线代替导线将电路连接完整.
②正确连接电路后,小明先将开关S拨至“___”,调节变阻器的滑片至某一位置,此时电压表的示数如图丁所示,读数为U1=___V.
③再将开关S拨至“___”,当电阻箱的阻值调至R0=152Ω时,电压表示数恰为U1,则待测电阻的阻值Rx=___Ω.
④实验中,若将开关拨至“2”时,不小心将滑动变阻器的滑片向右移动了少许,其他操作正确,则Rx的测量值___(选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值.
(3)小明用如图所示电路测量某电路元件盒(图中虚线方框)中未知电阻Rx的阻值,已知未知电阻Rx的阻值不小于5Ω,除了开关、导线外,可供使用的实验器材有:电压表,电流表,滑动变阻器R(20Ω,1A),阻值已知且大小不等的定值电阻R1和R2
①实验中移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数是0.14A时,电压表的示数是2.1V,当电流表的示数是0.2A时,电压表的示数是1.8V,电路元件盒中电源电压是___V,未知电阻Rx的阻值是___Ω.
②小明的同学利用上述器材,还设计了测量未知电阻Rx的四种实验电路,其中无法测出未知电阻Rx的是___.
优质解答
(1)由已知条件可知,未知电阻Rx的阻值约为150Ω,因为电源电压为3V,由I=
U
R
可知,电路中的电流太小,电流读数不准确.
(2)①将电压表的3V接线柱与滑动变阻器的右上接线柱相连,如下图所示:
作业帮
②正确连接电路后,小明先将开关S拨至1;
电压表选择0~3V量程,最小分度值为0.1V,电压表示数为0.4V;
③实验中,再将开关S拨至2,闭合S1调节滑动变阻器至适当位置,使电压表的电压值为U1;断开S1闭合S2,调节电阻箱接入电路的电阻,使电压表的示数仍为U1
根据欧姆定律可知,Rx与R0相等,电阻箱的示数R0=152Ω,所以电阻Rx=152Ω.
④滑动变阻器的滑片向右移动,接入电路中的电阻R变大,根据串联电路的分压原理可得:
UR
R
=
U0
R0
,要使变阻箱两端的电压U0保持不变,需要增大变阻箱R0的阻值,所以测得的Rx的值大于真实值.
(3)当电流表的示数是0.14A时,电压表的示数是2.1V时;则U=0.14A×Rx+2.1V-----①
当电流表的示数是0.2A时,电压表的示数是1.8V时,则U=0.2A×Rx+1.8V-----②
联立①②可得,Rx=5Ω,U=2.8V;
(4)A、将滑动变阻器接入电路的阻值最大,读出电压表的示数U1,并根据欧姆定律求出电路中的电流I,再利用串联电路电压的特点求出被测两端电压为U-U1,由于变阻器的阻值很大,所以U-U1接近零,所以该电路无法测量未知电阻的阻值;
B、使滑动变阻器接入电路的阻值为零,此时被测电阻两端电压等于电源电压U,并读出电流表的示数I,则Rx=
U
I
,因此该电路可以测量出未知电阻的阻值;
C、当开关S拨至1时,读出电流表的示数为I,然后根据U=IR求出R1两端电压,再利用串联电路电压的特点和欧姆定律的变形公式即可求出Rx的阻值,即Rx=
U-IR1
I
,因此该电路可以测量出未知电阻的阻值;
D、闭合开关,读出电压表的示数为U1,然后根据欧姆定律求出电路中的电流,再利用串联电路电压的特点和欧姆定律的变形公式即可求出Rx的阻值,即Rx=
U-U1
U1
R1
=
U-U1
U1
R1,因此该电路可以测量出未知电阻的阻值.故选A.
故答案为:(1)不能;电路中的电流太小,电流读数不准确;(2)②1;0.4;③2;152;④大于;(3)2.8;5;(4)A.
(1)由已知条件可知,未知电阻Rx的阻值约为150Ω,因为电源电压为3V,由I=
U
R
可知,电路中的电流太小,电流读数不准确.
(2)①将电压表的3V接线柱与滑动变阻器的右上接线柱相连,如下图所示:
作业帮
②正确连接电路后,小明先将开关S拨至1;
电压表选择0~3V量程,最小分度值为0.1V,电压表示数为0.4V;
③实验中,再将开关S拨至2,闭合S1调节滑动变阻器至适当位置,使电压表的电压值为U1;断开S1闭合S2,调节电阻箱接入电路的电阻,使电压表的示数仍为U1
根据欧姆定律可知,Rx与R0相等,电阻箱的示数R0=152Ω,所以电阻Rx=152Ω.
④滑动变阻器的滑片向右移动,接入电路中的电阻R变大,根据串联电路的分压原理可得:
UR
R
=
U0
R0
,要使变阻箱两端的电压U0保持不变,需要增大变阻箱R0的阻值,所以测得的Rx的值大于真实值.
(3)当电流表的示数是0.14A时,电压表的示数是2.1V时;则U=0.14A×Rx+2.1V-----①
当电流表的示数是0.2A时,电压表的示数是1.8V时,则U=0.2A×Rx+1.8V-----②
联立①②可得,Rx=5Ω,U=2.8V;
(4)A、将滑动变阻器接入电路的阻值最大,读出电压表的示数U1,并根据欧姆定律求出电路中的电流I,再利用串联电路电压的特点求出被测两端电压为U-U1,由于变阻器的阻值很大,所以U-U1接近零,所以该电路无法测量未知电阻的阻值;
B、使滑动变阻器接入电路的阻值为零,此时被测电阻两端电压等于电源电压U,并读出电流表的示数I,则Rx=
U
I
,因此该电路可以测量出未知电阻的阻值;
C、当开关S拨至1时,读出电流表的示数为I,然后根据U=IR求出R1两端电压,再利用串联电路电压的特点和欧姆定律的变形公式即可求出Rx的阻值,即Rx=
U-IR1
I
,因此该电路可以测量出未知电阻的阻值;
D、闭合开关,读出电压表的示数为U1,然后根据欧姆定律求出电路中的电流,再利用串联电路电压的特点和欧姆定律的变形公式即可求出Rx的阻值,即Rx=
U-U1
U1
R1
=
U-U1
U1
R1,因此该电路可以测量出未知电阻的阻值.故选A.
故答案为:(1)不能;电路中的电流太小,电流读数不准确;(2)②1;0.4;③2;152;④大于;(3)2.8;5;(4)A.
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