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某同学们要测量电阻Rx的阻值(其阻值约200Ω),实验室能提供的器材有:电压约为...

某同学们要测量电阻Rx的阻值(其阻值约200Ω),实验室能提供的器材有:电压约为9V的电源、电流表、电压表(0~15V量程已坏)、滑动变阻器R1“100Ω2A”)、滑动变阻器R2 “1000Ω 2A”)两个,开关、导线若干。

1)某同学设计的实验电路如图所示,并要用此电路测量待测电阻Rx的阻值,你认为这个方法是否可行?

2)如可行,简述你的观点;如不可行,请你利用题中已有的器材设计出一种可行的实验方案,画出电路图,并写出主要实验步骤和Rx的表达式。

 

(1)不可行(2)实验步骤见解析 【解析】 根据题中“某同学要测量电阻的阻值”可知,本题考查测量电阻的方法。伏安法测电阻,要求测出待测电阻两端电压和通过它的电流。由于电压表0~15V量程已坏,故待测电阻两端电压最大为3V,根据欧姆定律可得,通过待测电阻的电流值是非常小的,小于电流表的分度值,因而测不出电流值。 但我们可以利用串联电路,将电阻R1最大阻值视为定值电阻和Rx、滑动变阻器R2串联,利用电压表测出R1和Rx的总电压U0,再测出R1两端的电压,根据串联电路电压和电流规律,得出Rx两端的电压和通过Rx的电流,从而求出待测电阻值。 (1)由于待测电阻的阻值约为200Ω,而待测电阻两端电压最大为3V,所以电路中的电流,小于电流表的分度值,无法用电流表测出待测电阻的电流,所以设计的实验方法是不可行的; (2)实验的电路图如下所示, 实验步骤: ①按照电路图连好电路,将滑动变阻器R1、R2滑片调到阻值最大处,闭合开关S和S2,调节滑动变阻器R2,使电压表的示数接近满偏,记下电压表的示数U0; ②断开开关S2,闭合开关S和S1,记下电压表的示数U1; Rx的表达式: Rx两端的电压,通过Rx的电流, 故Rx的阻值。  
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考点分析:
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物理实验课上,老师让同学们测一只阻值约为150Ω的未知电阻Rx,现有一个电压约为1.5V的电源、一个电压表(量程0~3V,分度值0.1V)、一个电流表(量程0~3A,分度值0.1A)、一个的定值电阻R1、一个最大阻值为100Ω的滑动变阻器R2、一个开关和若干导线。请你合理选用器材设计一个实验,精确测出未知电阻Rx的阻值。

要求:(1)在方框中画出你设计的实验电路图(电路不可重组)

2)根据你所设计的电路,写出主要实验步骤

3)写出Rx的数学表达式(用已知量和测得量表示)

 

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尽管电压表自身的电阻很大(一般几千欧姆),但在实际电路中它还是有一定电流通过的,此时它表盘的示数就是它自身两端的电压值。也就是说,电压表实质相当于一个能够显示自身两端电压值的特殊电阻。

现要测量电压表V的具体阻值,除了电压表V,另外提供的实验器材如下:一个满足实验需求的电压不变的电源,一个阻值足够大且已知阻值为R0的定值电阻,开关、导线若干。请你利用上述器材设计实验方案,要求:

1)画出实验电路图(电路可以重组);

2)写出主要实验步骤及所需测量的物理量;

3)写出电压表V1阻值Rv的表达式(用已知量和测量量表示)。

 

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要测量一个阻值约为10Ω的待测电阻Rx的阻值,手边只有一只额定电压为U1、额定功率为P1、阻值约为l0Ω的小灯泡,一块电压表,一个电压U约为4U1的电源,和一个最大阻值为50Ω的滑动变阻器,一个单刀双掷开关、导线若干.要求:

1)在虚框内画出实验电路图:

__________

2)写出主要的实验步骤和要测量的物理量:____

3)写出待测电阻Rx的数学表达式(用已知量和测量量表示):Rx=____

 

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小明手里有一个标有“3.8V”字样的小灯泡,他想知道小灯泡正常工作时的电阻,于是从实验室找来了一块电压表,一个滑动变阻器,一个已知阻值为R0的定值电阻,一个电源(电压保持不变),以及若干导线和开关。请你利用上述器材设计实验,测出小灯泡正常工作时的电阻Rx阻值。要求:

1)画出实验电路图;

2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;

3)写出Rx的数学表达式(用已知量和测量量表示)。

 

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现有一个阻值为的定值电阻,一个电压约为6V的电源,一个只有0~3V量程的电压表,一个最大阻值约为的滑动变阻器,开关及导线若干.请你设计一个实验,比较精确地测出一个约为的电阻的阻值(电路不可重组).

要求:

1)画出实验电路图:

2)写出主要实验步骤和需测量的物理量:

3)写出特测电阻的数学表达式(用已知量和测量量表示).

 

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