小涵同学现有如下器材:一个电源(电压保持不变但数值未知),一个定值电阻R0,一个待测电阻Rx,一个电压表(最大...
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小涵同学现有如下器材:一个电源(电压保持不变但数值未知),一个定值电阻R0,一个待测电阻Rx,一个电压表(最大量程大于电源电压),一个滑动变阻器,三个开关,导线若干,她用这些器材测Rx的阻值.实验方案如下:
(a)按电路图连接好实物;
(b)只将S、S1闭合时,测出R0两端的电压为U0,则Ix=I0=;
(c)只将S、S2闭合时,测出Rx两端的电压为Ux,则Rx=Ux;
(1)请你根据电路图分析小涵同学的实验方案,写出她的实验过程中会出现的问题:
.
(2)按照下列实验步骤,还使用小涵方案中的这些器材重新设计实验,请把你的电路图画在方框*内,并写出实验结果.
(a)只将S、S1闭合时,读出电压表的示数为U1;
(b)只将S、S2闭合时,读出电压表的示数为U2,则Rx= .
(3)改正后的电路虽然能测Rx的阻值,但还是有缺点,请你在方框乙内重新设计一测电阻的电路图,并说明采用这种测量方法的优点 .
【回答】
解:(1)分析电路图,若闭合S1时,电流是从电压表的正接线柱流入,则当闭合S2时,电压表的正负接线柱接反了;所以他的实验方法不对,原因是电压表的“+”“﹣”接线柱不能满足要求;
(2)使用原有器材重新设计实验,电路图如图所示,则:
图1中:电压表示数U1为R0两端的电压,U2为串联电路的总电压;
∴Ux=U2﹣U1,Ix=I0=,
∴Rx==.
图2中:电压表示数U1为Rx两端的电压,U2为串联电路的总电压;
∴U0=U2﹣U1,Ix=I0==,
∴Rx==.
(3)采用滑动变阻器可以多次测量几组数据,然后求平均减少误差.电路图如下:
故*为:(1)电压表的正负接线柱接反了.
(2) 或.
(3)多次测量求平均,减少误差.
知识点:电阻的测量
题型:实验,探究题