现有电压不变的电源、阻值足够大的滑动变阻器、阻值为R0的定值电阻、电压表、待测电阻RX各一个,三个单刀单掷开关,导线若干.请利用上述器材只连接一次电路来测量电阻的阻值

发布时间:2020-08-12 06:12:09

现有电压不变的电源、阻值足够大的滑动变阻器、阻值为R0的定值电阻、电压表、待测电阻RX各一个,三个单刀单掷开关,导线若干.请利用上述器材只连接一次电路来测量电阻的阻值.要求:
(1)画出你所设计的电路图;
(2)写出实验步骤及要测量的物理量;
(3)用测出的物理量表示出计算RX的表达式.

网友回答

解:
(1)电路图如图所示:
(2)实验步骤:
①按照电路图连接实验电路,调节滑动变阻器的滑片使得滑动变阻器的阻值最大;
②闭合开关S1S2,断开S3,调节滑动变阻器的滑片到合适的位置,记下电压表的示数U.
③保持变阻器滑片的位置不动,断开S2,闭合S1S3,记下电压表的示数U0.
④改变变阻器的滑片位置两次,重复步骤②和③;
⑤利用表达式分别计算出RX值,最后求平均值.
(3)闭合开关S1S2,断开S3,调节滑动变阻器的滑片到合适的位置,电压表测量Rx和R0两端的总电压,示数为U;
保持变阻器滑片的位置不动,断开S2,闭合S1S3,电压表测量R0两端的电压,示数为U0,
则Rx两端的电压Ux=U-U0,
由欧姆定律可知:
I==,
即:=,
∴RX=R0.
答:(1)电路图如图所示;
(2)实验步骤如上,要测量的物理量有:定值电阻的电压U0和串联总电压U;
(3)RX的表达式:RX=R0.
解析分析:(1)由伏安法测电阻的原理可知,要求电阻,需要知道待测电阻两端的电压及通过待测电阻的电流;因为实验器材中有电压表,但没有电流表,所以可以利用电压表分别测量总电压和Rx两端的电压,可以利用串联电路的分压关系求解;
(2)实验中需要测出待测电阻的电压及与之串联的定值电阻两端的电压,据此设计实验步骤,注意多次测量求平均值减小误差;
(3)由电压表测出待测电阻和定值电子两端的总电压、定值电阻两端的电压,求出待测电阻两端的电压,利用串联电路的分压关系写出待测电阻的表达式.

点评:本题考查电路图、实验步骤的设计及实验数据的分析与计算,对学生要求较高,在平时学习时要注意多进行发散性思维的训练.
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