11.某小组同学在进行伏安法测电阻实验时,连接了如图甲所示的电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,多次测量并记录实验数据。小组同学将第一次实验测得的数据绘制成图乙中的a、b、c,后发现电压表未调零。将电压表调零后,重做实验,第二次测量数据如图乙中的A、B、C所示。

(1)图丙是该小组在一次测量中的电流表指针位置,其示数为A。
(2)分析图乙中的第二次测量数据,待测电阻的阻值是Ω。(结果保留一位小数)
(3)小组同学讨论发现,利用第一次的测量数据,能求出第一次实验中电压表接入电路前指针所指的刻度值,也能求出被测电阻的阻值。分析图乙,请写出第一次实验中电压表接入电路前指针所指的刻度值,并说明理由:。
(1)图丙是该小组在一次测量中的电流表指针位置,其示数为A。
(2)分析图乙中的第二次测量数据,待测电阻的阻值是Ω。(结果保留一位小数)
(3)小组同学讨论发现,利用第一次的测量数据,能求出第一次实验中电压表接入电路前指针所指的刻度值,也能求出被测电阻的阻值。分析图乙,请写出第一次实验中电压表接入电路前指针所指的刻度值,并说明理由:。
答案
解:
(1) 电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为$\boldsymbol{0.24}$ A。
(2) 由第二次测量数据可得:
$R_A=\frac{U_A}{I_A}=\frac{1.5\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=5.0\ \Omega$
$R_B=\frac{U_B}{I_B}=\frac{2.0\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=5.0\ \Omega$
$R_C=\frac{U_C}{I_C}=\frac{3.0\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}}=5.0\ \Omega$
待测电阻的阻值$R=\frac{R_A+R_B+R_C}{3}\approx\boldsymbol{5.0}\ \Omega$。
(3) $\boldsymbol{0.4\ \mathrm{V}}$;理由:当电流为0.3A时,第一次实验电压表示数为1.9V,电压表调零后第二次实验对应电流下的电压表示数为1.5V,两次实验中通过待测电阻的电流相同,待测电阻两端的真实电压相等,因此电压表接入电路前的初始示数为两次电压的差值$1.9\ \mathrm{V}-1.5\ \mathrm{V}=0.4\ \mathrm{V}$,且代入验证可得待测电阻阻值与第二次实验结果一致。
(1) 电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为$\boldsymbol{0.24}$ A。
(2) 由第二次测量数据可得:
$R_A=\frac{U_A}{I_A}=\frac{1.5\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=5.0\ \Omega$
$R_B=\frac{U_B}{I_B}=\frac{2.0\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=5.0\ \Omega$
$R_C=\frac{U_C}{I_C}=\frac{3.0\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}}=5.0\ \Omega$
待测电阻的阻值$R=\frac{R_A+R_B+R_C}{3}\approx\boldsymbol{5.0}\ \Omega$。
(3) $\boldsymbol{0.4\ \mathrm{V}}$;理由:当电流为0.3A时,第一次实验电压表示数为1.9V,电压表调零后第二次实验对应电流下的电压表示数为1.5V,两次实验中通过待测电阻的电流相同,待测电阻两端的真实电压相等,因此电压表接入电路前的初始示数为两次电压的差值$1.9\ \mathrm{V}-1.5\ \mathrm{V}=0.4\ \mathrm{V}$,且代入验证可得待测电阻阻值与第二次实验结果一致。
12.小科在实验室用伏安法测标有“2.5 V”字样的小灯泡L的电阻。请回答下列问题:

(1)如图甲所示的电路是小科未连接好的实验电路,请你用笔画线代替导线,将它连接完整,要求滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表示数减小。
(2)开关S闭合后,发现灯泡L不发光,电流表指针不偏转,电压表的示数如图乙所示。产生此现象的原因可能是(填字母)。
A.滑动变阻器断路 B.电流表断路
C.灯泡L断路 D.灯泡L短路
(3)排除故障后,闭合开关S,调节滑动变阻器,使灯泡L正常发光。此时,电流表的示数如图丙所示,测出灯泡正常工作时的电阻为Ω。(保留一位小数)
(4)为了测电阻$R_x$的阻值,小科利用电压表、已知阻值的定值电阻$R_0$和一个单刀双掷开关S设计了如图丁所示的电路图。已知电源电压恒定,在不改变电路连接的情况下,小科能否测出$R_x$的阻值?。并说明理由:。
(1)如图甲所示的电路是小科未连接好的实验电路,请你用笔画线代替导线,将它连接完整,要求滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表示数减小。
(2)开关S闭合后,发现灯泡L不发光,电流表指针不偏转,电压表的示数如图乙所示。产生此现象的原因可能是(填字母)。
A.滑动变阻器断路 B.电流表断路
C.灯泡L断路 D.灯泡L短路
(3)排除故障后,闭合开关S,调节滑动变阻器,使灯泡L正常发光。此时,电流表的示数如图丙所示,测出灯泡正常工作时的电阻为Ω。(保留一位小数)
(4)为了测电阻$R_x$的阻值,小科利用电压表、已知阻值的定值电阻$R_0$和一个单刀双掷开关S设计了如图丁所示的电路图。已知电源电压恒定,在不改变电路连接的情况下,小科能否测出$R_x$的阻值?。并说明理由:。
答案
解:
(1) 将电流表的0.6A正接线柱与小灯泡L的左接线柱相连,将滑动变阻器的左下接线柱A与开关S的右接线柱相连,保证滑动变阻器一上一下接入电路,滑片向右移动时接入电阻变大,电流表示数减小,电路连接完成。
(2) C
(3) 8.3
(4) 不能;当开关S切换到2位置时,电压表的正负接线柱会反接,无法正确测量定值电阻R₀两端的电压,因此无法测出Rₓ的阻值。
(1) 将电流表的0.6A正接线柱与小灯泡L的左接线柱相连,将滑动变阻器的左下接线柱A与开关S的右接线柱相连,保证滑动变阻器一上一下接入电路,滑片向右移动时接入电阻变大,电流表示数减小,电路连接完成。
(2) C
(3) 8.3
(4) 不能;当开关S切换到2位置时,电压表的正负接线柱会反接,无法正确测量定值电阻R₀两端的电压,因此无法测出Rₓ的阻值。
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