实验室备有下列器材:A.待测定值电阻Rx:阻值在49~52Ω之间 B.滑动变阻器:最大阻值如图甲C.滑动变
实验室备有下列器材:A.待测定值电阻Rx:阻值在49~52Ω之间B.滑动变阻器:最大阻值如图甲C.滑动变阻器:最大阻值如图乙D.定值电阻R0阻值20ΩE.电压表V:测量范...
实验室备有下列器材:A.待测定值电阻Rx:阻值在49~52Ω之间 B.滑动变阻器:最大阻值如图甲C.滑动变阻器:最大阻值如图乙 D.定值电阻R0阻值20ΩE.电压表V:测量范围0~3V F.电源E:电源电压恒为4.5VG.单刀双掷开关(双向开关)S及导线若干为了较精确地测出待测电阻Rx的电阻,小明设计了图丙所示的电路.(1)图中“20Ω 2A”中“2A”表示的意思是______.(2)在小明设计的电路中,滑动变阻器应选______(填器材前面的序号字母).(3)小明在实验中的主要操作步骤及记录的数据是:Ⅰ.将开关S掷向1,由______(填“a至b”或“b至a”)移动滑动变阻器的滑片P至某一位置,读出V表的示数为2.5V;Ⅱ.保持滑动变阻器滑片P的位置不变,将开关S掷向2,读出V表的示数为1.5V.根据小明的测量数据可以得到:待测电阻的阻值Rx=______Ω.
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(1)“2A”表示的意思是滑动变阻器允许通过的最大电流为2A;
(2)根据串联电路的分压特点可知,若接最大阻值为20Ω的电阻时,电阻两端分得的电压最小为
U=
×4.5V≈3.2V>3V,
即此滑动变阻器的最大阻值过小,故应选择最大阻值较大的C规格的滑动变阻器.
(3)将开关S掷向1时,因开关闭合前,保护电路的滑动变阻器处于最大阻值的b,
由b至a移动滑动变阻器的滑片P至某一位置,如下图所示:
则,I=
=
,
即
=
------------①
保持滑动变阻器滑片P的位置不变,将开关S掷向2时,如下图所示:
则,I′=
=
,
即
=
------------②
由①②两式可得:Rx=50Ω.
故答案为:(1)允许通过的最大电流为2A;(2)C;(3)b至a;50.
(2)根据串联电路的分压特点可知,若接最大阻值为20Ω的电阻时,电阻两端分得的电压最小为
Rx |
Rx+R甲 |
49Ω |
49Ω+20Ω |
即此滑动变阻器的最大阻值过小,故应选择最大阻值较大的C规格的滑动变阻器.
(3)将开关S掷向1时,因开关闭合前,保护电路的滑动变阻器处于最大阻值的b,
由b至a移动滑动变阻器的滑片P至某一位置,如下图所示:
则,I=
Ux |
Rx |
U?Ux |
R |
即
2.5V |
Rx |
4.5V?2.5V |
R |
保持滑动变阻器滑片P的位置不变,将开关S掷向2时,如下图所示:
则,I′=
U0 |
R0 |
U?U0 |
R |
即
1.5V |
20Ω |
4.5V?1.5V |
R |
由①②两式可得:Rx=50Ω.
故答案为:(1)允许通过的最大电流为2A;(2)C;(3)b至a;50.
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