伏安法测电阻
【实验原理】
【实验器材】电源、开关、导线、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器
【实验电路】
【实验步骤】
(1)按电路图连接实物;
(2)检查无误后闭合开关,使小灯泡发光,记录电压表和电流表的示数,代入公式算出小灯泡的电阻;
(3)移动滑动变阻器滑片P的位置,多测几组电压和电流值,根据,计算出每次的电阻值,并求出电阻的平均值。
【实验表格】
次数[来 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 平均值R/Ω
1
2
3
注意事项
①接通电源前应将开关处于断开状态,将滑动变阻器的阻值调到最大;
②连好电路后要通过试触的方法选择电压表和电流表的量程;
③滑动变阻器的作用:改变电阻两端的电压和通过的电流;保护电路。
一、电路故障
对电路故障进行分析,同学们往往感到无从下手,究其原因主要有三个方面:一是没有搞清楚电路故障都有哪些情况;二是没有掌握对此类问题的分析方法;三是不知道电路出现断路和短路后会产生哪些现象。一般来讲电路故障主要表现为:
1.电路断路
当电路中出现断路时,电路不通,用电器不能工作。主要表现在以下几个方面:(1)灯泡不亮;(2)电流表无示数;(3)电压表示数为零;(4)电压表示数接近电源电压;(5)断开处一端能使试电笔氖管发光,另一端不能使其发光。
2.电路短路
电路中出现短路时,电路仍然接通。其主要表现为:(1)灯泡可能仍亮;(2)灯泡可能不亮(说明灯泡短路);(3)电流表有示数;(4)电压表可能有示数(与电压表并联部分无短路);(5)电压表示数可能为零(与电压表并联部分短路);(6)短路处任意点均能使试电笔氖管发光。
【例题1】如图所示的电路中,R0是定值电阻,L是小灯泡,R是滑动变阻器,闭合开关S后,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不发光。现用一只电压表检测这一现象产生的原因,当电压表接ab两点时,电压表有示数但很小;接ac两点时,电压表的示数较大,则产生的原因可能是
A.L短路 B.L断路 C.R断路 D.R0的阻值很大
参考答案:D
试题解析:根据题意若L短路,则当电压表接ab两点时,电压表的示数应为零,故A错误;若L断路,则当电压表接ab两点时,电压表的示数应很大为电源电压,故B错误;若R断路,则电压表无论接ab还是ac示数都应是零,故C错误;当R0的阻值很大时,电路的总电阻很大,电流很小,根据欧姆定律知道灯泡L的电压很小,R0的电压很大,故D符合题意,选D。
二、测量电阻的其他方法
只有电流表和己知电阻,测未知电阻
方法一:如图1,闭合S,用电压表分别测出Rx及R0两端电压Ux、U0,则Rx=R0Ux/U0;
方法二:如图2,闭合S1,当S2闭合时,电压表读数为U,S2断开时,电压表读数为Ux,则Rx=R0Ux/(U–Ux);
方法三:如图3,闭合Sl,当S2闭合时,电压表读数为U,S2断开时,电压表读数为U0,则Rx=R0(U–U0)/U0;
方法四:如图4,滑动变阻器最大阻值为R0,闭合S ,当滑片P 滑至最左端,电压表读数为U,滑片滑至最右端,读数为Ux,则Rx=R0Ux/(U–Ux);
只有电流表和已知电阻,测未知电阻
方法一:如图5,闭合S,用电流表分别测出通过Rx及R0的电流Ix、I0,则Rx=R0I0/Ix;
方法二:如图6,闭合S1,当S2闭合时,电流表读数为I1,S2断开时,电流表读数为I2,则Rx=R0(I1–I2)/I2;
方法三:如图7,闭合S1,当S2闭合时,电流表读数为I1,S2断开时,电流表读数为I2则,Rx=R0I2/(I1–I2);
方法四:如图8,当S闭合时,电流表读数为I1,S断开时,电流表读数为I2,则Rx=R0(I1–I2)/I2;
方法五:如图9,当S 闭合时,电流表读数为I1 ,S断开时,电流表读数为I2,则Rx =R0I2/(I1–I2);
方法六:如图10,滑动变阻器最大阻值为R0,闭合S,滑片置于最右端,电流表读数为I1;滑片置于最左端,电流表读数为I2,则 Rx = R0I2/(I1–I2)。
【例题2】 如图所示电路用的是等效替代法测量未知电阻阻值。其中Rx是待测电阻(阻值大约几百欧),R是滑动变阻器,R0 是电阻箱(电阻箱的最大电阻值大于Rx),请根据实验电路图把下列主要实验步骤中的空白填齐。
(1)按电路图连好电路,并将电阻箱R0的阻值调至最大。
(2)只闭合开关S1和______,调节滑片P,使电流表指针指在适当的位置,记下此时电流表的示数为I。
(3)只闭合开关S1和______,同时调节______(选填“滑动变阻器”或“电阻箱”),使电流表的示数为___。
(4)读出______,即可知道Rx的阻值。
参考答案:(2)S3 (3)S2 电阻箱 I (4)电阻箱/R0的值
1.如图所示为电源电压为3 V的电路,闭合开关灯泡不亮,电流表示数几乎为零,电压表示数接近3 V,出现此现象的原因可能是
A.电流表断路 B.灯座短路
C.开关接触不良 D.a-b-c段有断路
2.如图所示的电路,电源电压不变,闭合开关S后,灯L1和L2均发光,过了一段时间,一盏灯突然熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,则发生的故障可能是
A.L2断路 B.L1断路 C.L2短路 D.L1短路
3. 在科学实验时,为了减小误差或寻找普遍规律,经常需要进行多次实验。
①在“测量物体的长度”时,进行多次测量
②在“探究液体压强与哪些因素有关”时,改变深度和密度,多次实验
③在“探究电流与电压、电阻的关系”时,多次调节滑动变阻器进行实验
④在“测量定值电阻阻值的实验”中,多次调节滑动变阻器,测出多组对应的电压值和电流值
上述实验中属于寻找普遍规律的是
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
4.在物理实验中,为了减小误差或寻找普遍规律,需要进行多次实验。下列实验中属于减小误差的是
A.在“探究导体电阻与长度的关系”时,改变接入导体的长度,多次实验
B.在“探究杠杆的平衡条件”时,改变动力(臂)和阻力(臂),多次实验
C.在“探究电流与电阻的关系”时,改变定值电阻的阻值,多次实验
D.在“测量定值电阻阻值的实验”中,改变定值电阻两端电压,多次实验
5.下面三个电学实验:a.探究电流与电压的关系;b.探究电流与电阻的关系;c.伏安法测电阻都要用到滑动变阻器,关于滑动变阻器,下列说法错误的是
A.三个实验中,它都起保护电路的作用
B.三个实验中,它都起改变部分电路两端电压的作用
C.三个实验中,它都起完成多次测量求平均值的作用
D.三个实验闭合开关前,滑片都要调到最大阻值处
6. 在用伏安法测电阻的试验中,电压表的示数为4.8 V,电流表的指针如图所示,则电流表的数为_____,被测电阻的阻值为_____________。
7.小明同学在做伏安法测电阻的实验时设计的电路图如图所示:
(1)该实验的原理是 ;
(2)按图所示的电路图连接电路,连接电路时,应将开关断开,滑动变阻器的滑片P应滑到最 端(填“左”或者“右”),以保护电路;
(3)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片到某位置时,电压表和电流表的示数如图所示,则电压表的读数是 V,电流表的读数是 A,被测电阻Rx的阻值是 Ω;
(4)小明同学测量完毕准备整理实验器材结束实验。你认为他的实验真的结束了吗?你会给他提出什么建议呢?____________________;你提出这个建议的目的是: _____________________。
8.小张同学用伏安法测电阻,下列记录是部分实验报告:
实验步骤:
(1)根据实验目的画好电路图,按照电路图连接好电路,调节滑动变阻器,使电路中电阻最大;
(2)闭合开关,读出电压表、电流表的示数,如下表所示。
电压(V) 电流(A) 电阻(Ω)
3.5 0.5
(3)断开开关,计算出Rx=7 Ω。
根据小张同学的实验报告,试回答下列问题:
①请按照实物图在虚线框内画出电路图(图1)
②本实验所应用的实验原理是: 。本实验存在缺陷是: 。
(4)某学习小组在帮小张改正以上不足之后,用该电路做了以下探究:闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从最左端滑到最右端时,电压表示数随电流变化的图象如图2所示,则滑动变阻器的最大阻值是 Ω。
9.物理实验课上,同学们设计了测量Rx阻值的电路图。设计方案如图所示,电源电压未知且保持不变,R0为标有“20 Ω 1 A”字样的滑动变阻器,R1为阻值已知的定值电阻。在不改变电路连接的情况下,能测出Rx电阻的是
A. B. C. D.
10.两个相同的小灯泡L1、L2串联在电路中,闭合开关后两个灯泡都不亮。已知L1、L2中有一个灯泡灯丝损坏,另一个完好。为判断哪一个灯泡损坏,下列操作及判断不正确的是
A.把电压表两端分别接在a、b两点,闭合开关,如果电压表有示数,则说明L2损坏
B.把电流表两端分别接在a、b两点,闭合开关,如果电流表有示数,则说明L1损坏
C.把一根导线两端分别接a、b两点,闭合开关,如果L1发光,则说明L2损坏
D.把另一个相同的小灯泡L连接在a、b两点,如果L、L1发光,则说明L2损坏
11. 在测量未知电阻Rx(阻值约为150 Ω)的实验中,提供的实验器材有:电源(电压3 V)、滑动变阻器R(0~50 Ω)、电阻箱R0(0~9 999 Ω)、电流表(0~0.6 A)、电压表(0~3 V)、开关及导线若干。
甲 乙 丙
(1)小宝同学设计了图甲所示的电路,不能较准确测出Rx的阻值,理由是__________________。
(2)大宝同学设计了图乙所示的电路进行测量,正确连接电路后,小明先将开关S拨至_______,调节变阻器的滑片至某一位置,记下此时电压表的示数U1;再将开关S拨至另一位置,调节____,使电压表的示数恰为U1,记下电阻箱的示数为R。
(3)该同学又设计了如图丙所示的测量电路,同样可以测量未知电阻,其中R0是定值电阻,请在空格内把实验步骤补充完整。
①闭合S、S1,用电压表测出电源的电压为U;
②______,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1;
③请用测量值U和U1,已知量R0来表示Rx=________。
12.小明为测量小灯泡正常发光时的电阻(阻值约为10 Ω),设计了如图所示的电路图。
已知电源电压为6 V,灯泡的额定电压为3.8 V,滑动变阻器标有“20 Ω 1 A”字样。
(1)如图是小明根据电路图连接的实物图。闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡 ;经检查,是由于一根导线连接错误。请你在实物图中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
(2)若电压表0~15 V的量程损坏,为完成实验,请你使用原有器材重新设计一个串联电路,并将设计的电路图画在上面的虚线框内。
(3)根据你的设计重新连接电路进行实验。闭合开关,移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为 V,小灯泡正常发光,此时电流表的示数为0.4 A,则小灯泡的电阻是 Ω。
13. 用一只电压表(无电流表)测量电阻Rx阻值的实验。
【方案一】
器材:一只电压表、一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器,电源、开关和导线若干。
实验步骤:
步骤一:请你在下面的虚线框中画出实验时所需的电路图;
步骤二:将滑动变阻器调到阻值最大时,闭合开关,读出电压表的示数U1;
步骤三:再将滑动变阻器 时,读出电压表的示数U2。
步骤四:根据已知量和实验所测得的物理量,写出Rx的表达式 (用符号表示)。
【方案二】
器材:一只电压表,一个阻值为R0的定值电阻、电源、开关和导线若干。
实验要求:
请你在下面的虚线框中画出你设计的实验电路图。
评估交流:
(1)从实验操作角度看,以上两个方案中,方案 (填“一”或“二”)更好。
(2)好在 (只要求写出一条)。
14.(1)在某次实验时,电压表因出现故障而不能使用,小亮用原有的电流表、滑动变阻器,增添一个定值电阻R0和一个单刀双掷开关,设计了如图1所示的电路。测量时,闭合S1,将S2拔到1,电流表的示数为I1;将S2拔到2,电流表的示数为I2,小亮说待测电阻,小明认真分析电路后发现小亮的设计不合理,原因是: 。
(2)在只有一只电表的情况下,小明设计了如图2所示的四种电路,电阻R0已知,通过闭合或断开电路中的不同开关,你认为不能测算出未知电阻Rx阻值的电路是 。
15. 如图所示电路,电源电压不变。闭合开关后,滑片P由b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化如图乙所示。则可判断电源电压是_____V,变阻器的最大阻值是_____Ω。
16. 现用“伏安法”测量一个未知电阻Rx的阻值(Rx约为20 Ω)。在实验室中,配有的实验器材如下:
A.电源E(电压U=3 V恒定); B.电流表A1(量程0~50 mA);
C.电流表A2(量程0~3 A); D.电压表V1(量程0~3 V);
E.电压表V2(量程0~15 V); F.滑动变阻器R(0~80 Ω);
G.定值电阻R0=40 Ω; H.开关一个,导线若干。
为了测量多组数据使结果尽量准确,在滑动变阻器的整个滑动过程中,要使两电表的测量值范围尽可能大一些,并且两电表的读数均大于其量程的 。则:
(1)根据实验要求,电压表选用 ,电流表选用 。(选填器材前的字母代号)
(2)请在虚线方框内画出实验电路图(其中,部分电路已画出,并标出所选器材的字母)。
(3)根据所画的电路图,用笔画线代替导线,将实物图连接起来。
(4)若在某次实验中,电压表的示数为U,电流表的示数为I,那么,待测电阻阻值的表达式为Rx= 。
17. 小华用如图甲所示电路测量合金丝电阻,电源电压为6V。
(1)在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整,使实验中滑动变阻器的滑片向右移动时电流表示数增大_____________。
(2)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移动到_____端。
(3)闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从接入电路电阻最大处移动到另一端过程中,发现电压表和电流表的指针只在图乙所示位置发生很小的变化,由此可以推断:电路中_____(选填图中表示接线柱的数字)间发生了______(填“断路”或“短路”)。
(4)在电路故障排除后,调节滑动变阻器,当电压表指针如图丙所示时,电流表读数为0.5A,由此,小华算出接入电路合金丝的电阻为______Ω。
(5)为准确地测出合金丝的电阻,对实验应作怎样的改进?答:___________________。
1.D【解析】电流表断路,则电路中无电流,灯不亮,电压表也无示数,不符合题意;灯座短路,则电压表也短路,示数为零,整个电路也短路,会损坏电流表和电源,不符合题意;开关接触不良,则电路断路,电路中无电流,灯不亮,电压表也无示数,不符合题意;a-b-c段有断路,也就是灯所在线路断路,电压表会与电路串联,示数接近电源电压,符合题意。
2.B【解析】若灯泡L2断路,灯泡L2不发光,电流表没有示数,灯泡L1发光,电压表测量电源电压,电压表示数不变,A不正确;若L1断路,灯泡L1不发光,电压表示数不变,灯泡L2发光,电流表测量灯泡L2的电流,电流表示数不变,B正确;若L2短路,灯泡L2和L1都不发光,电流表直接接到电源两极,会烧坏电源;若L1短路,灯泡L2和L1都不发光,电压表和电流表都没有示数,D不正确。
4.D【解析】在“探究导体电阻与长度的关系”时,改变接入导体的长度,多次实验是为了寻找普遍规律,不符合题意;在探究杠杆平衡条件时,改变动力(臂)和阻力(臂),多次实验是为了得到广泛的结论,避免结论的偶然性,不符合题意;在“探究电流与电阻的关系”时,需保持电压不变,改变电阻阻值,而滑动变阻器可以保持电阻两端电压不变,多次改变电阻,总结电流与电阻的变化规律,不符合题意;在“测定定值电阻的阻值时”,移动滑片,为了多次测量取平均值减小实验误差,符合题意。故选D。
5.C【解析】滑动变阻器在串联接入电路中时,闭合开关前将滑片移动最大阻值处的目的就是保护电路,A说法正确,D说法正确;在探究电流与电压的关系;探究电流与电阻的关系;伏安法测电阻三个实验中,移动滑动变阻器改变电路中的电阻从而都能改变部分电路两端的电压,B说法正确;探究电流与电压的关系实验中,移动滑动变阻器滑片改变部分电路两端的多次几组数据从而获得电流与电压的规律;不是为了多次测量取平均值,C说法错误;故选C。
6.0.32 A 15 Ω
【解析】由图可知:电流表选择的量程是0.6 A,其分度值为0.02 A,其示数是I=0.32 A;而电压U=4.8 V,则被测电阻的阻值为R=U/I=4.8 V/0.32 A=15 Ω。
7.(1)R=U/I (2)右 (3)1.8 0.24 7.5 (4)没有结束,应调节滑动变阻器的滑片进行多次测量 求电阻的平均值减小实验误差
【解析】(1)根据欧姆定律的变形公式R=U/I,用电压表和电流表分别测出待测电阻两端的电压和通过的电流,就可以求出这段导体的电阻,这种方法叫做伏安法;
(2)进行实验时,在闭合开关前,要把滑动变阻器的滑片调到最大阻值处,使电路中的电流最小,目的是保证电路中的灯泡、滑动变阻器、电压表、电流表等仪器的安全。按图所示的电路图连接电路,连接电路时,滑动变阻器的滑片P应滑到最右端最大阻值处。
(3)根据图知道电压表选的是小量程3 V,分度值是0.1 V,所以此时电压表的读数是1.8 V;电流表选的是小量程0.6 A,分度值是0.02 A,所以此时电流表的读数是0.24 A,根据R=U/I,则Rx=1.8 V/0.24 A=7.5 Ω。
(4)小明同学测量完毕准备整理实验器材结束实验,是不可以的,为了减小误差应调节滑动变阻器的滑片进行多次测量,求电阻的平均值。
8.(3)①见解析图;②欧姆定律;没有多次测量取平均值;(4)20
【解析】(3)①电路图如图所示:
②本实验的原理是欧姆定律;从实验步骤看,实验的主要缺陷是只测了一次数据就得出了结论,这样操作实验误差太大,应多次测量求平均值;
(4)当滑动变阻器的滑片P在最左端时,滑动变阻器连入电路中的阻值最大,从图象中可以看出此时电压表示数为2 V,电流表示数为0.2 A。根据串联电路电压的特点,滑动变阻器R1两端的电压为U1=U–U2=6 V–2 V=4 V,电路中的电流I=0.2 A,所以电阻。
9.ABC【解析】由A中电路图可知,闭合开关S2,只有电阻R1接入电路,电压表测电源电压U,断开开关S2,两电阻串联,电压表测R1两端电压U1,由欧姆定律可以求出电路电流,由串联电路特点可以求出电阻Rx两端电压Ux=U–U1,由欧姆定律可以求出电阻Rx的阻值,故A正确;由B中电路图可知,滑动变阻器与待测电阻串联,先把滑片移到最右端,只有Rx接入电路,由电流表测出电路电流I,则电源电压U=IRx①,把滑动变阻器滑片移到最左端,滑动变阻器阻值全部接入电路,此时两电阻串联,测出电路电流I′,则电源电压U=I′(R0+Rx)②,由①②可以求出Rx,故B正确;C电路图中把滑片移到最左端,闭合S2,读出电流表示数I,由U=IR0求出电源电压,把滑片移到最右端,断开S2,只有Rx接入电路,读出电流表示数I′,由,可以求出电阻Rx,故C正确;由D电路图可知,闭合开关S1、S2或闭合开关S1、S3时,有一次电流表正负接线柱接反,不能测出电路电流,由该电路不能测出电阻Rx的阻值,故D错误。
11.(1)电路中电流小于电流表的分度值无法精确测量 (2)1 电阻箱/R0 (3)断开S1 U1R0/(U-U1)
【解析】(1)小宝同学设计了图甲所示的电路,移动滑动变阻器当滑动变阻器为最小值时,此时电流I=U/R=3 V/150 Ω=0.02 A;此时电流等于电流表的分度值,若滑动变阻器的阻值不是最小,则电流表示数小于电流表的分度值,无法读取电流值,故不能较准确测出Rx的阻值。(2)大宝同学设计了图乙所示的电路进行测量,图乙采用的方法是替代法,即用电阻箱等效替代待测电阻,正确连接电路后,小明应先接通待测电阻所在电路,故先将开关S拨至1,调节变阻器的滑片至某一位置,记下此时电压表的示数U1;再将开关S拨至另一位置,调节电阻箱R0,使电压表的示数恰为U1,记下电阻箱的示数为R。(3)该同学又设计了如图丙所示的测量电路,串联电路,开关闭合使已知电阻短路的方法同样可以测量未知电阻,其中R0是定值电阻,实验步骤为闭合S、S1,用电压表测出电源的电压为U;断开S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1;则两电阻串联时R0两端电压为U-U1;根据串联电路电流相等可得U1/Rx=(U-U1)/R0;解得Rx= U1R0/(U-U1)。
12.(1)不亮,连线如下图所示 (2)如下图所示(3)2.2 9.5
【解析】(1)小灯泡由于一根据导线的错接被短路,所以小灯泡不亮,正确的连线如图所示;(2)由于电压表的大量程损坏,所以电压表就不能与小灯泡关联了,应把电压表与滑动变阻器并联,如上图所示;(3)由于小灯泡与滑动变阻器是串联的,它们是分压关系,所以当用新的电路图时,应移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.2 V,此时小灯泡正常发光,通过小灯泡的电流为0.4 A,由欧姆定律可求出小灯泡的电阻是9.5 Ω。
13.调到阻值为0 U1R0/(U2-U1) 一 不需要拆接电路
【解析】方案一、待测电阻和滑动变阻器串联如图,电压表并联在Rx的两端;当滑片在最右端滑动变阻器阻值最大,电压表测待测电阻两端的电压为U1,当滑片在最左端,电压表测电源的电压U2;根据串联电路的电压特点和欧姆定律分别求出电路中的电流、定值电阻的阻值;根据分析,可知电源电压为U2,当滑片在最右端滑动变阻器阻值最大时,滑变两端的电压为,电路中的电流,所以。
方案二、两电阻串联,电压表并联在Rx的两端;如图所示;电压表并联在Rx的两端时测出其两端的电压,然后并联在R0两端测出其两端的电压,根据欧姆定律分别求出电路中的电流、定值电阻的阻值;则。
14.(1)两次测量时R0与Rx电压不相等;(2)C
【解析】(1)在该实验设计中:由于滑动变阻器串联在电路中,当S2由1拨到2时,电阻两端的电压发生变化,而实验中认为R0与Rx两端的电压是相等的,导致实验计算结果错误,该实验存在缺陷,设计不合理;
(2)当开关S1和S2都闭合时,Rx被短路只有R0中有电流,电流表测得此时的电流I,根据U=IR0求出电源电压;当只闭合开关S2时,定值电阻R0和Rx串联,电流表测得的既是R0中的电流也是Rx中的电流Ix,根据U0=R0Ix求出R0表两端的电压,则Ux=U–U0,根据求出电阻,故A正确;开关S1和S2都闭合时,R0被短路,电压表测量电源电压U;只闭合S2时,R0和Rx串联,电压表直接测量Rx两端的电压Ux。根据串联电路总电压等于各串联导体电压之和,求出定值电阻两端的电压U0=U–Ux,根据,求出通过定值电阻的电流.根据串联电路电流处处相等,通过Rx电流等于通过定值电阻电流Ix=I0。根据求出电阻,故B正确;当开关S1和S2都闭合时,R0和Rx并联,电压表测量电源电压、R0两端电压、Rx两端电压Ux;只闭合开关S2时,电压表测量电源电压、Rx两端电压Ux,不能直接或间接测量出Rx电流,所以不能求出Rx电阻,故C错误,符合题意;当开关S1和S2都闭合时,定值电阻R0和Rx并联,电流表测量干路中电流I;只闭合开关S2时,Rx断路,电流表测量R0中电流I0.用并联电路电流特点,求出开关S1和S2都闭合时R0中电流Ix=I–I0,R0两端电压U0=I0R0,根据并联电路电压特点知Ux=U0,根据求出电阻,故D正确。
15.12 16
16.(1)A1 V1 (2)如图所示 (3)U/I–R0
【解析】(1)由题意可知,电源电压为3 V,故电压表只能采用0~3 V,选用V1;而由于待测电阻为20 Ω,则电路中电流最大为150 mA; 故不能选用最大量程为3 A的电流表,故电流表只能选用A1;
(2)根据题目要求知道,由于电流表量程只有0~50 mA,若只接待测电阻,电路中电流过大损坏电流表,故可将定值电阻接入与待测电阻串联;
(3)电路和实物连接如图所示;
(4)由欧姆定律可知R+Rx =U/I,解得Rx=U/I–R0。
17.(1)如图所示 最左 6和8 断路 5 电压表改用小量程;调节滑动变阻器的滑片,多次测量取平均值
【解析】(1)实验中滑动变阻器的滑片向右移动时电流表示数增大,根据欧姆定律,滑动变阻器阻值变小,故将1、3接线柱相连,如下图所示。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大位置,故移动到最左端。