某课外科技小组设计了如图ZX7-1所示的电路来测量电源电压U和待测电阻Rx的

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  • 难度: 使用次数:103 入库时间:2018-03-10

    某课外科技小组设计了如ZX71所示的电路来测量电源电压U和待测电阻Rx的值,已知滑动变阻器的最大阻值为20Ω,其实验步骤如下:

     图ZX71

    (1)该小组的同学按电路图连接好电路后,将滑动变阻器的滑片P滑到最右端b点,闭合开关S1、断开开关S2,无论怎样移动滑片P,发现电压表有示数但始终保持不变,则电路故障的原因可能是__________________(写出一种即可)

    (2)排除故障后,将滑动变阻器的滑片P滑到最右端的b点,闭合开关S1S2,电压表的示数为3V;再断开开关S2,此时电压表的示数为2.4V,则电源电压U________V,待测电阻Rx________Ω

    (3)保持开关S1闭合、S2断开,当滑片P恰好滑到滑动变阻器的中点时,电压表的示数应为______V,此时待测电阻Rx的电功率为________W

    答案


    (1)滑动变阻器断路 (2)3 5 (3)2 0.2

    [解析] (1)将滑动变阻器的滑片P滑到最右端b点,闭合开关S1、断开开关S2,滑动变阻器与电阻Rx串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,无论怎样移动滑片P发现电压表有示数但始终保持不变,说明与电压表并联的滑动变阻器可能断路了,使电压表示数接近于电源电压。

    (2)排除故障后,将滑动变阻器的滑片P滑到最右端的b点,闭合开关S1S2,电压表的示数3 V,此时电路中仅有滑动变阻器,说明电源电压为3 V;再断开开关S2,滑动变阻器与电阻Rx串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,此时电压表的示数为2.4 V,说明滑动变阻器两端的电压为2.4 V,电路中的电流为I0.12 A,则待测电阻的阻值Rx5 Ω

    (3)保持开关S1闭合、S2断开,当滑片P恰好滑到滑动变阻器的中点时,电路中的总电阻为:RR′RxRRx×20 Ω5 Ω15 Ω,电路中的电流为I′0.2 A,则电压表的示数应为U′I′R′0.2 A×10 Ω2 V;此时待测电阻Rx的电功率为PI′2Rx(0.2 A)2×5 Ω0.2 W


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