Question

【題目】在“伏安法測(cè)電阻”實(shí)驗(yàn)中，某小組的實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示．

(1)本實(shí)驗(yàn)是根據(jù)Rx＝_____算出電阻Rx的阻值．

(2)由兩節(jié)新干電池串聯(lián)組成的電源兩端電壓大約是_____V.

(3)閉合開關(guān)前，應(yīng)將變阻器滑片放在其最_____(填“左”或“右”)端，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)電表中只有一個(gè)電表有示數(shù)，初步檢查確認(rèn)，接線完好且兩個(gè)電表無(wú)故障，則發(fā)生故障的元件應(yīng)是_____(填“電源”“電阻Rx”或“變阻器”)．

(4)排除故障后，經(jīng)過(guò)多次測(cè)量得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示：

數(shù)據(jù)序號(hào)	1	2	3	4	5
電壓U/V	0.75	1.0	1.5	2.0	2.5
電流I/A	0.09	0.14	0.22	0.28	0.32

①為減小實(shí)驗(yàn)誤差，小明依據(jù)多次測(cè)量取平均值的做法進(jìn)行了如下運(yùn)算：

，

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

②小芳把表中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)、連線，得到如圖乙所示的U－I圖象．由圖可得電阻Rx＝_____Ω.

(5)由于沒(méi)有電壓表，小紅設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路圖，其中電阻R0＝20 Ω，電流表A1、A2為兩個(gè)完全相同的電流表，連接好電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)電流表指針均偏轉(zhuǎn)了相同的角度，如圖丁所示，則通過(guò)電阻Rx′的電流是_____A．R′x＝_____Ω.

Answer 1

【答案】 3 右 電阻Rx 不合理 7.5 1.6 5

【解析】

(1)伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)原理是：Rx=；

(2)一節(jié)干電池電壓1.5V，且電池串聯(lián)總電壓等于兩節(jié)電池電壓之和。所以由兩節(jié)新干電池串聯(lián)組成的電源兩端電壓大約3V；

(3)為了保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，應(yīng)將變阻器滑片放在最大值右端；

由實(shí)物圖可知,如果電源有故障電路斷路,電表都沒(méi)有示數(shù);而接線完好,只能是Rx或變阻器斷路,但變阻器斷路則整個(gè)電路斷路,電表都沒(méi)有示數(shù);若Rx斷路，則電壓表串聯(lián)入電路中有示數(shù)，電流表示數(shù)幾乎為0，符合題意；

(4)①為了減小測(cè)量的誤差應(yīng)取多次測(cè)量的平均值，應(yīng)先計(jì)算每次測(cè)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(guò)Rx的電流與其兩端電壓成正比，當(dāng)電壓為3V時(shí)，通過(guò)的電流為0.4A，

所以Rx的阻值：Rx===7.5Ω；

(5)由電路圖知,R0和R′x并聯(lián),A1測(cè)R0支路電流,A2測(cè)干路電流，

由并聯(lián)電路電流特點(diǎn)知，干路電流等于各支路電流之和，而兩電流表指針偏轉(zhuǎn)角度相同，

所以A2使用的是015V量程,A1使用的是00.6A量程,由乙圖知A2示數(shù)為2A,A1示數(shù)為0.4A，

由歐姆定律和并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)知,U′x=U0=I0R0=0.4A×20Ω=8V，

由并聯(lián)電路電流特點(diǎn)知：I′x=II0=2A0.4A=1.6A，

所以R′x===5Ω.