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13.在“用电压表和电流表测电阻的实验”中,
(1)实验的原理是:R=$\frac{U}{I}$(写公式)
(2)按图甲电路图,将图乙中的实物用笔画线表示导线连接起来(导线不交叉,电表均选用小量程,滑动变阻器阻值变化原理与电路图相对应)

(3)某次测量电压表的示数为2V.电流表的示数如图丙所示,则被冽电阻的阻值为5?;
(4)若用其它的方法测量电阻,老师提供了下列器材:一个标准电阻箱(能表示出阻值的变阻器,电路符号为,待测电阻Rx,若干开关、一个满足实验要求的电源、若干导线和一个刻度不准确但灵敏度良好的电流表(电流表的量程足够大),请利用所给的器材完成实验.
①在图丁的虚线方框内画出你设计的实验电路图;
②将下面的实验步骤补充完整,并用字母表示需要测出的物理量;
步骤l:开关断开,并按设计的电路图连接电路:
步骤2:只闭合开关S1,观察并记录电流表指针偏转的位置;
步骤3:断开开关S1,闭合开关S2,调节电阻箱电阻的大小,观察电流表的指针,使它指向前面记录的位置;读出此时电阻箱电阻的大小R0
③写出Rx的表达式:Rx=R0 (用测量的物理量表示)

分析 (1)用电压表和电流表测电阻的实验原理是:R=$\frac{U}{I}$;
(2)根据电路图连接这实物图,电表均选用小量程,变阻器滑片以左电阻丝连入电路中;
(3)读取电流表示数前,应该首先明确选择的量程和对应的分度值;已知电压和电流,利用公式欧姆定律可以计算出电阻;
(4)此题属于“一只电表测电阻”.由于器材相对不够,不能用“伏安法”来测电阻,因此要运用“等效替代”的思想来设计测电阻的方法.题目中已经给出的仪表是电流表,我们可以知道电流的大小.虽然不能准确读出电流值,但能比较电流的大小.因此,电流这个物理量,我们可当作已知量.

解答 解:(1)实验的原理是:R=$\frac{U}{I}$;
(2)根据电路图连接这实物图,电表均选用小量程,变阻器滑片以左电阻丝连入电路中,如下左所示:
(3)某次测量电压表的示数为2V.电流表的示数如图丙所示,图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,则被测电阻的阻值为:
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.0V}{0.4A}$=5?;
(4)①并联电路各支路两端电压相等.我们可以连接成并联电路,让未知电阻两端电压与连入电路中的电阻箱的两端电压相等.记下通过未知电阻中的电流的示数(其实指电流表指针偏转的角度),再将电流表接入电阻箱的支路中,如上右所示,使两次电流表指针偏转的角度相同,这样就能测出未知电阻的阻值.
②步骤l:开关断开,并按设计的电路图连接电路;
步骤2:只闭合开关S1,观察并记录电流表指针偏转的位置;
步骤3:断开开关S1,闭合开关S2,调节电阻箱电阻的大小,观察电流表的指针,使它指向前面记录的位置;读出此时电阻箱电阻的大小R0
③写出Rx的表达式:Rx=R0
故答案为:
(1)R=$\frac{U}{I}$;
(2)实物连接如上左图:
(3)5;
(4)①实验电路如上右图:
②步骤2:只闭合开关S1,观察并记录电流表指针偏转的位置;
步骤3:断开开关S1,闭合开关S2,调节电阻箱电阻的大小,观察电流表的指针,使它指向前面记录的位置;
③R0

点评 本题用电压表和电流表测电阻,考查实验原理、电路的连接、电阻计算和设计实验方案的能力及等效替代法的运用.

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