小王同学用电源、电压表、电流表、滑动变阻器、电键和若干导线,测定电阻RX的值.所有元件均完好,电源电压为1.5伏的整数倍(即电源由几节干电池串联组成),滑动变阻器标有“20Ω 2A”字样,电路连接正确.闭合电键,当移动滑动变阻器的滑片时,观察到电流表示数的范围为0.12~0.58安;当滑片移动到某个位置时,两个电表的示数分别如图(a)、(b)所示.根据该同学的实验器材及观察到的现象将有关的数据填入表格内,并求出RX的阻值.(计算电阻时,精确到0.1欧)
| 物理量 实验序号 | 电压 (伏) | 电流 (安) | 电阻 (欧) | 电阻平均值 (欧) |
| 1 | 0.12 | |||
| 2 | ||||
| 3 | 0.58 |
试题答案
解:(1)由两表示数可知,此时电流为0.5A,电压为2.4V,电阻为;R2===4.8Ω.
(2)当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,电流为0.58A,电阻RX的阻值在5Ω左右,电源电压为:
U=I1RX=0.58A×5Ω=2.9V,电源电压为1.5V的整数倍,可见电源电压为3V.此时电压表为:3V.
R1===5.2Ω.
(3)当滑动变阻器滑片滑到电阻最大位置时,电阻RX与滑动变阻器串联,滑动变阻器接入电路的电阻为20Ω,电流为0.12A,滑动变阻器两端电压为:U′=0.12A×20Ω=2.4V,电阻RX两端电压为:=U-U′=3V-2.6V=0.4V.
R3===5Ω.
所以,电阻RX的阻值:RX==5Ω.
故答案为:
| 物理量 实验序号 | 电压 (伏) | 电流 (安) | 电阻 (欧) | 电阻平均值 (欧) |
| 1 | 0.6 | 5.0 | 5.0 | |
| 2 | 2.4 | 0.5 | 4.8 | |
| 3 | 3.0 | 5.2 |
试题解析
(1)根据两个电表的示数,可求出测定电阻RX的此时电阻值.
(2)根据电流表示数的范围为0.12~0.58A,当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,电流为0.58A,电阻RX的两端电压为电源电压,结合电阻RX的近似阻值和电源电压为1.5V的整数倍可确定此时电阻RX的两端电压.
(3)根据电流表示数的范围为0.12~0.58A,可见当滑动变阻器滑片滑到电阻最大位置时,电阻RX与滑动变阻器串联,滑动变阻器接入电路的电阻为20Ω,电流为0.12A;求出滑动变阻器两端电压,电源电压为1.5V的整数倍,就可知电阻RX两端电压.然后求出电阻.
点评:本题先根据电流的变化范围判断电路的连接情况,然后根据串联电路电压和电流规律求出电压和电阻.本题根据电流的变化范围判断电路的连接,了解电源电压为1.5伏的整数倍是解题的关键.
联系生活——学习物理妙招:阿基米德原理:物体浸在液体中,要受浮力不密底,排开液体的重量,ρ 液 乘以gV 排 。