(07年上海卷)(6分)為了測量一個阻值較大的末知電阻,某同學使用了干電池(1.5V),毫安表(1mA),電阻箱(0-9999W),電鍵,導線等器材。該同學設計的實驗電路如圖(a)所示,實驗時,將電阻箱阻值置于最大,斷開K2,閉合K1,減小電阻箱的阻值,使電流表的示數(shù)為I1=1.00mA,記錄電流強度值;然后保持電阻箱阻值不變,斷開K1,閉合K2,此時電流表示數(shù)為I1=0.80mA,記錄電流強度值。由此可得被測電阻的阻值為 W。
經(jīng)分析,該同學認為上述方案中電源電動勢的值可能與標稱值不一致,因此會造成誤差。為避免電源對實驗結果的影響,又設計了如圖(b)所示的實驗電路,實驗過程如下:
斷開K1,閉合K2,此時電流表指針處于某一位置,記錄相應的電流值,其大小為I;斷開K2,閉合K1,調節(jié)電阻箱的阻值,使電流表的示數(shù)為 ,記錄此時電阻箱的阻值,其大小為R0。由此可測出Rx= 。
答案:375,I,R0
解析:閉合K1斷開K2時,電阻R處于斷路,當調節(jié)電阻箱的阻值使電流表的示數(shù)為時,根據(jù)部分電路歐姆定律有,電源電動勢為,可得電阻箱的電阻,當斷開K1,閉合K2時,待測電阻與電阻箱串聯(lián),可得總電阻為,所以。
更換測量方法后,電路中分為兩部分。當斷開K1,閉合K2時,被測電阻接入電路,電阻箱斷路。當斷開K2,閉合K1時,電阻箱接入電路,被測電阻斷路。兩個電路由同一個電源供電,如果兩次測量時的電流相同,則電阻相同。所以斷開K2,閉合K1,調節(jié)電阻箱的阻值,使電流表的示數(shù)與接入被測電阻時的相同,此時電阻箱的阻值R0即為被測電阻的阻值。
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