問題詳情:
小張同學在“用電壓表、電流表測電阻”的實驗中,實驗電路如圖1所示:
(1)該實驗需要測的物理量是 、 ;
(2)他用3節新干電池作為電源,電路連接,實驗步驟均正確.閉合電鍵S,他觀察到電流表、電壓表的示數分別如圖2(a)、(b)所示.當他把滑動變阻器的滑片P移到某位置時,電流表、電壓表的示數分別為0.20安、2.4伏.接着,他繼續移動滑片,發現電流表的最大值為0.36安.
(a)他所用到的滑動變阻器最大阻值為 歐;
(b)請幫助小張同學把實驗中有關的數據填入表格內,並求出RX的阻值.(計算電阻時,精確到0.1歐)
物理量 序號 | 電壓 (V) | 電流 (A) | 電阻 (Ω) | 平均電阻(Ω) |
1 | ||||
2 | 2.4 | 0.20 | ||
3 | 0.36 |
【回答】
【考點】伏安法測電阻的探究實驗.
【分析】(1)根據伏安法測電阻的原理分析需要測量的物理量;
(2)先根據電源電壓確定電壓表的量程,然後根據電路中的最大電流確定電流表的量程,最後根據電壓表、電流表的量程、分度值以及指針的位置讀出電壓表和電流表的示數;
(a)當滑動變阻器接入電路的阻值最大時,根據串聯電路電流、電壓的規律以及歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值;
(b)先根據題中數據以及電源電壓完成表格,然後利用歐姆定律的變形公式求出電阻,並求出平均值.
【解答】解:(1)伏安法測電阻的原理:R=,所以要測量未知電阻,需要測量電阻兩端的電壓和電路中的電流;
(2)已知電源電壓為3×1.5V=4.5V,根據電壓表的指針位置可知,電壓表量程選擇0~3V,分度值為0.1V,示數為1.7V;
根據題意可知電路中的最大電流為0.36A,因此電流表量程為0~0.6A,分度值為0.02A,示數為0.14A;
(a)因為串聯電路兩端電壓等於各部分電壓之和,所以滑動變阻器接入電路阻值最大時,兩端電壓為4.5V﹣1.7V=2.8V,
∵I=
∴滑動變阻器的最大阻值:R===20Ω;
(b)將(a)(b)的示數填入第一次實驗中,此時電阻為:R1==≈12.1Ω,
第二次實驗時,電阻為:R2===12Ω,
當電路中電流最大時,滑動變阻器接入電路的阻值為零,因此電壓表示數等於電源電壓,即4.5V,此時電阻為:R3===12.5Ω.
平均電阻:R=(R1+R2+R3)=×(12.1Ω+12Ω+12.5Ω)=12.2Ω.
故*為:(1)電壓;電流;(2)(a)20;
(b)
物理量 序號 | 電壓 (V) | 電流 (A) | 電阻 (Ω) | 平均電阻(Ω) |
1 | 1.7 | 0.14 | 12.1 | 12.2 |
2 | 2.4 | 0.20 | 12 | |
3 | 4.5 | 0.36 | 12.5 |
知識點:電阻的測量
題型:實驗,探究題