在测量阻值约为5Ω的定值电阻Rx的实验中,小明用如图甲所示的器材进行实验,电源电压保持不变.

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  • 解题思路:(1)应用伏安法测量电阻,需要待测电阻、电流表、滑动变阻器、电源、开关用导线组成串联电路,并且电压表与定值电阻并联测量两端电压;要使滑片向右滑动时接入电路电阻减小,需要滑动变阻器接入电路的电阻线变短;

    (2)从连接电路的注意事项分析原因:连接电路时电键应闭合,滑动变阻器阻值应为最大;

    (3)分清电流表量程及最小分度值,由图读出电压U、电流I值,然后根据R=[U/I]求电阻;求三次测量的平均值,即待测电阻的阻值;

    (4)灯丝电阻与温度有关:温度越高,电阻越大.

    (1)由图知:大部分元件连接完毕,需要滑动变阻器选择右下角接线柱与待测电阻左接线柱串联;电源电压由2节干电池提供,所以电压表选择0~3V量程与电阻并联.实物连接如下:

    (2)将最后一根导线连接完毕后,发现电流表和电压表都有较大的示数,其原因可能是:在连接电路时,开关没有断开;滑动变阻器的滑片处于连入电路阻值较小处.

    (3)由上知:电源电压为3V,待测电阻在5Ω左右,所以电路最大电流为I=[U/R]=[3V/5Ω]=0.6A;

    图中电流表的指针在中间,所以选择的是小量程,此时的示数为I=0.3A,

    此时电阻阻值为R0=

    U0

    I=[1.5V/0.3A]=5Ω;

    测量结果为Rx=

    R0+R1+R2

    3=[5.0Ω+5.1Ω+5.3Ω/3]≈5.1Ω;

    (4)当滑动变阻器接入电路的电阻变小时,电源电压不变,电路总电阻减小,所以电路电流增大,灯泡变亮,电压表与电流表示数的比值即灯丝电阻变大.

    故答案为:

    (1)实物连接如下:

    (2)连接电路过程中开关没有断开;滑动变阻器滑片没有位于最大阻值处;

    (3)5.0;5.1;

    (4)变大.

    点评:

    本题考点: 伏安法测电阻的探究实验.

    考点点评: 此题考查的是伏安法测电阻的实物连接,注意事项,电流表、电压表量程的确定和读数,实验数据的处理以及电阻与温度的关系,考查角度全面,包含的知识点较多,从电源和电阻阻值得到电压表、电流表量程是突破口.

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