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学校课外活动小组要测量一个阻值约为数百欧的电阻.现能找到的器材有:干电池两节(电压恒定)、学生用电压表(量程为0~3V、0~15V)、滑动变阻器(100Ω 2A)和电阻箱(0~9999Ω 5A)各一个,开关、导线若干.(1)小华提出,没有学生用电流表(量程为0~0.6A、0~3A),不能直接测出通过待测电阻的电流,无法用伏安法测电阻.小明却认为即使找到这种电流表,也不能直接测出电路中的电流,因为利用现有器材连成电路,即使待测电阻的阻值只有200Ω,则通过待测电阻的最大电流约为A,而这种

2019-06-21

学校课外活动小组要测量一个阻值约为数百欧的电阻.现能找到的器材有:干电池两节(电压恒定)、学生用电压表(量程为0~3V、0~15V)、滑动变阻器(100Ω 2A)和电阻箱(0~9999Ω 5A)各一个,开关、导线若干.
(1)小华提出,没有学生用电流表(量程为0~0.6A、0~3A),不能直接测出通过待测电阻的电流,无法用伏安法测电阻.小明却认为即使找到这种电流表,也不能直接测出电路中的电流,因为利用现有器材连成电路,即使待测电阻的阻值只有200Ω,则通过待测电阻的最大电流约为______A,而这种电流表的最小分度值为______A,所以无法准确读数.
(2)于是小明设计如图甲所示的电路,采用等效替代法测电阻.电路实物图部分已连接好,如图乙所示,请完成实物图的连接.要求滑动变阻器滑片向右滑时,变阻器连入电路的电阻增大.
(3)小明在连好电路后,将滑动变阻器的滑片移至最右端,先闭合开关S和______,读出电压表示数为U.然后断开开关______,闭合另一支路上的开关,调节______(填“电阻箱”或“滑动变阻器”),使电压表示数仍然为U.因为电源电压一定,先后两次电路中的电流相等,所以待测电阻的阻值等于______(填“电阻箱”或“滑动变阻器”)此时接入电路的电阻.
优质解答
(1)电源是由干电池两节(电压恒定)组成,故电源电压为1.5V×2=3V;电路中阻值最小时,是只有待测电阻连入电路,所以根据欧姆定律可得:
则通过待测电阻的最大电流约为I=
U
R
=
3V
200Ω
=0.015A,
而电流表的量程最小时0.6A,最小分度值为0.02A,所以无法准确读数.
(2)由图可知滑动变阻器和电压表没有连接完毕,因电源电压为3V,所以电压表量程选择0~3V;滑动变阻器的上接线柱已经接好,由于要求滑片向右滑时连入电路的电阻增大,所以应将变阻器滑片左边的电阻连入电路,即需要连接变阻器右边的B接线柱,如图:

(3)根据控制变量法和等效替代方法可知:应保持被测电阻接在A、B 两点之间的电压不变;所以将滑动变阻器的滑片移至最右端,先闭合开关S和S1,读出电压表示数为U.然后断开开关S1,闭合另一支路上的开关S2,保持滑动变阻器位置不变,改变电阻箱的阻值,使电压表示数仍然为U.因为电源电压一定,先后两次电路中的电流相等,所以待测电阻的阻值等于电阻箱此时接入电路的电阻.
故答案为:(1)0.015;0.02;(2)图略;(3)S1;S1;电阻箱;电阻箱.
(1)电源是由干电池两节(电压恒定)组成,故电源电压为1.5V×2=3V;电路中阻值最小时,是只有待测电阻连入电路,所以根据欧姆定律可得:
则通过待测电阻的最大电流约为I=
U
R
=
3V
200Ω
=0.015A,
而电流表的量程最小时0.6A,最小分度值为0.02A,所以无法准确读数.
(2)由图可知滑动变阻器和电压表没有连接完毕,因电源电压为3V,所以电压表量程选择0~3V;滑动变阻器的上接线柱已经接好,由于要求滑片向右滑时连入电路的电阻增大,所以应将变阻器滑片左边的电阻连入电路,即需要连接变阻器右边的B接线柱,如图:

(3)根据控制变量法和等效替代方法可知:应保持被测电阻接在A、B 两点之间的电压不变;所以将滑动变阻器的滑片移至最右端,先闭合开关S和S1,读出电压表示数为U.然后断开开关S1,闭合另一支路上的开关S2,保持滑动变阻器位置不变,改变电阻箱的阻值,使电压表示数仍然为U.因为电源电压一定,先后两次电路中的电流相等,所以待测电阻的阻值等于电阻箱此时接入电路的电阻.
故答案为:(1)0.015;0.02;(2)图略;(3)S1;S1;电阻箱;电阻箱.
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