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小明想利用实验室所提供的器材测量未知电阻Rx的阻值 实验室提供的器材有:电源(电压

时间:2023-07-27 14:27:31

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小明想利用实验室所提供的器材测量未知电阻Rx的阻值 实验室提供的器材有:电源(电压

问题补充:

小明想利用实验室所提供的器材测量未知电阻Rx的阻值,实验室提供的器材有:电源(电压未知)、电流表、电压表、开关S1、S2各一个,以及有三只电阻:滑动变阻器R、阻值已知的电阻器R0、待测电阻Rx,导线若干.

(1)小明设计了如图甲所示的电路进行测量,请你用笔画代替导线按照图甲在图乙的实物图中连线.

(2)小明认为不用电压表,并利用阻值已知的电阻器R0,也可以设计另外一种测量未知电阻Rx的方案,请你帮他完成以下问题:

①画出该实验方案的电路图;

②简述实验的主要步骤;

③写出该实验方案Rx的表达式(用已知量和测得量表示).

答案:

解:(1)从正极开始连接,经过电阻、滑动变阻器、电流表、开关回到负极,电压表并联在电阻RX两端.如左图所示:

(2)①待测电阻各已知电阻并联,分别用两只开关控制,电流表串联在干路上电路图如右图所示.

②主要实验步骤如下:

a.闭合开关S2,断开开关S1,读出电流表的读数I1;

b.闭合开关S1,断开开关S2,读出电流表的读数I2.

③待测电阻两端的电压为Ux=I1R0,

根据欧姆定律可知待测电阻的阻值为Rx=.

解析分析:(1)根据电路图,按电流流向法连接电路图,滑动变阻器与电阻RX串联,电压表测量电阻RX两端的电压;电流表测量电路总电流.(2)题中给出了一个定值电阻R0和一只电流表,要测量未知电阻Rx的阻值,可以采用两个电阻并联的方式,测出通过定值电阻R0和未知电阻Rx的电流.因为并联电压是相等的,我们可以求出R0两端电压,也就知道了Rx两端电压,除以通过Rx电流,就是Rx的阻值.点评:伏安法测电阻是最一般的测量方法,在没有电压表或没有电流表时,滑动变阻器的最大阻值知道时,也能测量被测电阻.只有电流表,利用滑动变阻器的滑片滑到最大和最小时,根据电源电压相等,求得被测电阻.只有电压表,利用滑动变阻器的滑片滑到最小时,获得电源电压.当滑到最大时,根据串联电路电流相等列出等式求得被测电阻.

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