分析 伏安法测电阻,需要用电流表测电流,现在没有电流表,只有电压表与一个定值电阻,可以把定值电阻与待测电阻串联,用电压表分别测出两电阻的电压,然后由欧姆定律求出流过定值电阻的电流,由串联电路的特点知,流过待测电阻的电流与流过定值电阻的电流相等,然后由欧姆定律其出待测电阻的阻值,据此设计实验电路、实验步骤和推导表达式.
解答 解:(1)实验电路图:
待测电阻、定值电阻串联,电压表测电阻两端电压,电路图如图所示;
(2)实验步骤:
①按照电路图连接电路;
②闭合开关S,用电压表测出定值电阻R0两端的电压U0;
③断开开关S,把电压表并联在待测电阻RX两端,
④闭合开关S,测出待测电阻RX两端的电压UX;
⑤根据实验数据由欧姆定律求出电路电流,然后由欧姆定律求出待测电阻的阻值.
(3)推导出表达式:
流过电路的电流I=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$,
待测电阻的阻值RX=$\frac{{U}_{x}}{I}$=$\frac{U{\\;}_{x}}{\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}}$=$\frac{{U}_{x}{R}_{0}}{{U}_{0}}$.
故答案为:电路图见上;
实验步骤:
①按照电路图连接电路;
②闭合开关S,用电压表测出定值电阻R0两端的电压U0;
③断开开关S,把电压表并联在待测电阻RX两端,
④闭合开关S,测出待测电阻RX两端的电压UX;
⑤根据实验数据由欧姆定律求出电路电流,然后由欧姆定律求出待测电阻的阻值.
(3)表达式:RX=$\frac{{U}_{x}}{I}$=$\frac{U{\\;}_{x}}{\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}}$=$\frac{{U}_{x}{R}_{0}}{{U}_{0}}$.
点评 本题是伏安法测电阻的拓展问题,解题关键在于根据能串联电路的特点,利用电压表和已知电阻的组合间接测出电路中电流.
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实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
小灯泡两端的电压U/V | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 |
通过小灯泡的电流I/A | 0.10 | 0.12 | 0.16 | |
小灯泡灯丝的电阻R/Ω | 10.0 | 12.5 | 15.6 | |
小灯泡的发光情况 | 很暗 | 暗 | 较暗 | 亮 |
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A. | 该物质一定是晶体 | |
B. | T2一定是物质的沸点 | |
C. | O~tl时间内物质的温度一定升高 | |
D. | tl~t2时间内物质的温度不变,也不吸热 |
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