某同学利用实验室现有器材,设计了一个测量电阻阻值的实验。实验器材:
干电池 E (电动势 1.5V ,内阻未知);
电流表 A 1 (量程 10mA ,内阻为 90Ω );
电流表 A 2 (量程 30mA ,内阻为 30Ω );
定值电阻 R 0 (阻值为 150Ω );
滑动变阻器 R (最大阻值为 100Ω );
待测电阻 R x ;
开关 S ,导线若干。
测量电路如图所示。
( 1 )断开开关,连接电路,将滑动变阻器 R 的滑片调到阻值最大一端。将定值电阻 R 0 接入电路;闭合开关,调节滑片位置。使电流表指针指在满刻度的 处。该同学选用的电流表为 (填 “A 1 ” 或 “A 2 ” );若不考虑电池内阻。此时滑动变阻器接入电路的电阻值应为 Ω 。
( 2 )断开开关,保持滑片的位置不变。用 R x 替换 R 0 ,闭合开关后,电流表指针指在满刻度的 处,则 R x 的测量值为 Ω 。
( 3 )本实验中未考虑电池内阻,对 R x 的测量值 (填 “ 有 ” 或 “ 无 ” )影响
A 1 60 100 无
【详解】( 1 ) [1] 若不考虑电源内阻,且在电源两端只接 R 0 时,电路中的电流约为
由题知,闭合开关,调节滑片位置,要使电流表指针指在满刻度的 处,则该同学选到的电流表应为 A 1 。
[2] 当不考虑电源内阻,根据闭合电路的欧姆定律有
计算出
R = 60Ω
( 2 ) [3] 断开开关,保持滑片的位置不变,用 R x 替换 R 0 ,闭合开关后,有
代入数据有
R x = 100Ω
( 3 ) [4] 若考虑电源内阻,根据闭合电路的欧姆定律有
联立计算出的 R x 不受电源内阻 r 的影响。
欧姆定律与电阻定律:
动态直流电路半定量问题的分析方法:
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