在“伏安法測電阻”實驗中，某小組的實驗電路如圖1*所示．（1）本實驗是根據　　　　　　算出電阻Rx的阻值．（2...

問題詳情：

在“伏安法測電阻”實驗中，某小組的實驗電路如圖1*所示．

（1）本實驗是根據　　　　　　算出電阻Rx的阻值．

（2）由兩節新干電池串聯組成的電源兩端電壓大約是　　　　　　V．

（3）閉合開關前，應將變阻器滑片放在其最端　　　　　　（選填“左”或“右”），閉合開關後，發現兩個電錶中只有一個電錶有示數，初步檢查確認，接線完好和兩個電錶無故障，則發生故障的元件應是　　　　　　（選填“電源”、“電阻Rx”或“變阻器”）．

（4）排除故障後，經過多次測量得到的實驗數據如表所示

①為減小實驗誤差，小明依據多次測量取平均值的做法進行了如下運算

Rx=≈7.38Ω，由此得電阻Rx=7.38Ω．這樣的算法是　　　　　　（選填“合理”或“不合理”）的．

②小芳把表中的數據在座標系中描點、連線，得到各圖乙所示的U﹣I圖象．由圖可得電阻Rx=　　　　　　Ω．

（5）由於沒有電壓表，小紅設計瞭如圖2*所示的電路圖，其中電阻R0=20Ω，電流表A1、A2為兩個完全相同的電流表，連接好電路後，閉合開關，發現兩個電流表指針均煸轉了相同的角度，如圖2乙所示，則通過電阻Rx′的電流是　　　　　　A．Rx′=　　　　　　Ω．

【回答】

【分析】（1）本實驗的實驗原理是：Rx=；

（2）電池串聯總電壓等於兩節電池電壓之和；

（3）閉合開關前，應將變阻器滑片放在最大值處；電路接線完好，由電路特點和只有一個電錶有示數分析判斷故障原因；

（4）①為了減小測量的誤差應取多次測量的平均值；

②由圖象讀出某次Rx兩端電壓和電流，由歐姆定律計算其阻值；

（5）由電路圖知，R0和Rx′並聯，A1測R0支路電流，A2測幹路電流，根據並聯電路的電流特點和兩電流表指針偏轉角度相同，確定電流表量程，並出其示數，由並聯電路特點和歐姆定律計算Rx′的阻值．

【解答】解：

（1）伏安法測電阻的實驗原理是：Rx=；

（2）一節乾電池電壓1.5V，且電池串聯總電壓等於兩節電池電壓之和．所以由兩節新干電池串聯組成的電源兩端電壓大約3V；

（3）為了保護電路，閉合開關前，應將變阻器滑片放在最大值右端；

由實物圖可知，如果電源有故障電路斷路，電錶都沒有示數；而接線完好，只能是Rx或變阻器斷路，但變阻器斷路則整個電路斷路，電錶都沒有示數；若Rx斷路，則電壓表串聯入電路中有示數，電流表示數幾乎為0，符合題意；

（4）①為了減小測量的誤差應取多次測量的平均值，應先計算每次測量的電阻，再取平均值，故小明的做法不合理；

②由圖象知，通過Rx的電流與其兩端電壓成正比，當電壓為3V時，通過的電流為0.4A，

所以Rx的阻值：Rx===7.5Ω；

（5）由電路圖知，R0和Rx′並聯，A1測R0支路電流，A2測幹路電流，

由並聯電路電流特點知，幹路電流等於各支路電流之和，而兩電流表指針偏轉角度相同，

所以A2使用的是0﹣15V量程，A1使用的是0﹣0.6A量程，由乙圖知A2示數為2A，A1示數為0.4A，

由歐姆定律和並聯電路的電壓特點知，Ux′=U0=I0R0=0.4A×20Ω=8V，

由並聯電路電流特點知：Ix′=I﹣I0=2A﹣0.4A=1.6A，

所以Rx′===5Ω．

故*為：（1）Rx=；（2）3；（3）右；電阻Rx；（4）①不合理；②7.5；（5）1.6；5．

【點評】本題是測電阻的實驗，考查了實驗原理、滑動變阻器的使用、電路故障的判斷、電阻的計算和特殊方法測電阻的應用，都是實驗中常考的問題，需掌握好．

知識點：電阻的測量

題型：實驗,探究題