問題詳情:
(2015•巴中)如圖所示,小明同學在“測未知電阻Rx”的實驗中.
(1)連接電路時,開關應 .請用筆畫線代替導線,根據圖*將圖乙所示的實物電路連接完整.
(2)閉合開關前,圖乙中滑動變阻器的滑片P應位於 (填“A”或“B”)端.
(3)閉合開關後,發現電流表指針幾乎不動,電壓表示數約為電源電壓,故障的原因是 (選填“Rx短路”或“Rx斷路”).
(4)排除故障後,小明通過實驗得到數據如下表所示,其中第1次實驗的電流表示數如圖*所示,為 A,則所測電阻Rx的值是 Ω.
實驗序號 | 1 | 2 | 3 |
電阻R/Ω | |||
電壓U/V | 1.0 | 1.5 | 2.0 |
電流I/A | 0.15 | 0.20 |
(5)若在實驗中,電壓表不能使用,滑動變阻器最大阻值為R0,當滑片置於最左端時,電流表示數為I1,滑片P置於最右端時,電流表示數為I2,則未知電阻的表達式:Rx= .
【回答】
解:(1)連接電路時,開關應斷開,
由圖*所示電路圖可知,定值電阻與滑動變阻器串聯,電壓表與定值電阻並聯,電流表串聯在電路中,根據電路圖連接實物電路圖,實物電路圖如圖所示.
(2)由圖知,滑動變阻器的下面接了左邊的A接線柱,所以閉合開關前,應將滑片移至最右即B端,使其阻值最大;
(3)若Rx被短路,電壓表示數為電源電壓,電流表應該有示數,若Rx斷路,電壓表的正負接線柱與電源正負極之間連接是連通的,電壓表示數約為電源電壓;電壓表的電阻無限大,使得電路中的電流很小,電流表的指針幾乎不偏轉,
(4)由圖*可知,電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,示數為0.1A;
由I=可得,電阻的阻值:R===10Ω;
(5)P移至最左端,滑動變阻器連入電阻為0,電路中只有Rx,
根據歐姆定律可得:
U=I1Rx;﹣﹣﹣﹣﹣①
P移至最右端,滑動變阻器全連入,R0和Rx串聯,
根據歐姆定律可得:
U=I2(R0+Rx),﹣﹣﹣﹣②
電源電壓不變,由①②得:
I1Rx=I2(R0+Rx),
解得:
Rx=R0.
故*為:(1)斷開;見上圖;(2)B;(3)Rx斷路;(4)0.1;10;(5)R0.
知識點:電阻的測量
題型:實驗,探究題