问题补充:
同学们要测量电阻Rx的阻值(其阻值约几百欧),实验室能提供的器材有:干电池两节(电压小于3V,但具体值未知),电流表、电压表、滑动变阻器(标有“100Ω、2A”字样)、开关各一只,导线若干.
(1)小明同学设计了如图所示实验电路,想通过测出待测电阻两端电压和通过它的电流,利用伏安法测电阻,而小琳同学认为这个方法是不可行的,请你替小琳同学说明理由.
(2)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表达式.
答案:
解:(1)由于待测电阻的阻值有几百欧,而电源电压小于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路中的电流,所以小明的想法是不可行的;
(2)实验的电路图如下所示,只读出电压表的示数,不读电流表的示数或去掉电流表.
或
①按图连接电路,闭合开关,保持滑片P在b端即最大阻值处,此时滑动变阻器接入电路的阻值是100Ω,记下电压表示数为 U1;
②移动滑片P至a端即最小阻值处,此时滑动变阻器接入电路的阻值是0Ω,电源电压全部由待测电阻承担,记下电压表示数为U2(即为电源电压);
③根据电源电压是一个定值,可得出一个等式:
U2=U1+,推理得出表达式:Rx==×100Ω.
解析分析: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.
待测电阻两端电压可由电压表直接测出.通过待测电阻的电流可有电流表测出,而根据电源的电压和待测电阻的阻值;
由计算值可知电流值是非常小的,小于电流表的分度值,因而测不出电流值.
但我们可以测出滑动变阻器在最小阻值和最大阻值处电压表的示数,根据电源电压不变,列出一个等式,从而求出电阻值.
点评:本题是灵活的考查测量电阻的方法.我们要开动脑筋用现有的器材测出电阻值.
同学们要测量电阻Rx的阻值(其阻值约几百欧) 实验室能提供的器材有:干电池两节(电压小于3V 但具体值未知) 电流表 电压表 滑动变阻器(标有“100Ω 2A”字样)