实验室中有一蓄电池,电压标记已模糊不清,电压约为20V.现在实验室有下列器材:定值电阻R0(阻值为10Ω)1个、滑动变阻

1个回答

  • 解题思路:蓄电池电压约为20V,大于了电压表的最大量程故无法直接用电压表测出电源电压;故只能采用串联电路的分压原理,可以将定值电阻与滑动变阻器的全部阻值串联,则读出电压表示数可利用串联电路的电压规律求得电源电压;也可以将定值电阻与标准电阻箱串联,读出电压表示数及标准电阻箱的阻值,也可由串联电路的电压规律求得电源电压.

    方案一:

    (1)将R0与Rx串联,电压表并联在R0两端,滑动变阻器滑片移至最大阻值处,则可知滑动变阻器的接入电阻为20Ω,由串联电路的电压关系可得出电压表示数与总电压关系.

    则电路图如下图所示:

    (2)实验步骤:

    ①将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处;

    ②闭合开关,读出电压表的示数U1

    (3)对R0由欧姆定律得:I=

    U1

    R0,

    则电源电压U=I(R0+Rx)=

    R0+Rx

    R0U1(若将数代入则结果可为3U1

    方案二:

    (1)将电压表并联在Rx两端,原理与方案1相同,也可求得电源电压,电路图如下图所示

    (2)步骤为:

    ①将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处;

    ②闭合开关,读出电压表的示数U1

    (3)对Rx由欧姆定律得:

    I=

    U1

    Rx,

    则电源电压U=I(Rx+R0)=

    R0+Rx

    RxU1(或[3/2]U1

    方案三:

    (1)将R0与电阻箱串联,则调节电阻箱可使电压表示数为一合适值,则根据串联电路的电压规律可求得电源电压;

    电路图如下图所示

    (2)步骤:①为保护电路首先将电阻箱调至电阻最大阻值处;

    ②闭合开关,将电阻箱调至合理阻值,读出电压表的示数U1

    (3)对R0由欧姆定律得:

    I=

    U1

    R0,则U=I(R0+Rx)=

    R0+Rx

    R0U1

    故选不同的方案,将对应不同的答案.

    点评:

    本题考点: 欧姆定律的应用;串联电路的电压规律.

    考点点评: 本题还有很多测量办法,只要能知道两电阻的具体数值,将电压表并联在任一电阻上都可通过计算得出电压值来;在实验中要注意实验的注意事项,如电阻箱一开始要调至最大阻值处等.