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小王做用电流表、电压表测电阻实验,现有电源(电源电压为1.5伏的整数倍)、待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、电键及导线若干,所有元件均完好.他连接电路后,按照正确的实验步骤操作,刚闭合电键时电流表示数为0.2安,电压表示数为4伏;他移动变阻器的滑片,观察到电流表示数变大而电压表示数变小.经过思考后他重新连接电路,闭合电键,移动变阻器滑片到某个位置时,发现电流表示数为0.26安,电压表的示数如图所示;他继续移动变阻器滑片,发现电流表示数最大为0.58安.

请将下表填写完整.(计算电阻时,精确到0.1欧)

物理量

实验序号

电压Ux

(伏)

电流Ix

(安)

电阻Rx

(欧)

电阻Rx平均值

(欧)

1

0.20

2

3

0.58

答案

解:

R=知,伏安法测电阻的实验中测出被测电阻两端电压和通过它的电流,实验电路图如图所示:

设电源由n节干电池组成,所以电源电压U=1.5n

由串联电路的分压原理知,通过Rx的电流应随两端电压增加而增大,第一次实验时发现移动变阻器的滑片,观察到电流表示数变大而电压表示数变小,由此可知实验中电压表所测的是变阻器两端电压.由第一次实验数据,根据串联电路特点和欧姆定律有:

=0.2A…①

第二次实验,重新连接电路,闭合电键,移动变阻器滑片到某个位置时,发现电流表示数为0.26A,由图知,电压表使用03V量程,分度值0.1V,所以示数为2.8V

则有:Rx==≈10.8Ω

第三次实验,电流表示数最大0.58A,说明此时滑动变阻器连入阻值为0

则有: =0.58A…②

①÷②得: =

解得:n≈4

代入式可得第一次测得Rx的阻值和它两端电压:Rx=10.0ΩU1=1.5V×44V=2V

代入式可得第三次测得Rx的阻值和它两端电压:Rx=10.3ΩU3=U=1.5V×4=6.0V

所以电阻Rx平均值:

Rx=≈10.4Ω

由以上计算结果填写表格如下:

物理量

实验序号

电压Ux

(伏)

电流Ix

(安)

电阻Rx

(欧)

电阻Rx平均值

(欧)

1

2.0

10.0

10.4

2

2.8

0.26

10.8

3

6.0

10.3

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