Question

【題目】在“伏安法測定值電阻”的實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)所用電源電壓恒定不變，但電源電壓未知，滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“20Ω 1．5A”字樣，電壓表和電流表的量程合適，他已連接了電路，如圖甲所示．請你接著完成下列問題．

（1）當(dāng)電壓表示數(shù)為2．4V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙所示，其示數(shù)為________A，電阻絲的電阻為________Ω．

（2）進(jìn)行了上步計(jì)算后，小明認(rèn)為實(shí)驗(yàn)就完成了，小亮則認(rèn)為，僅這樣就得出電阻的阻值不夠可靠，原因是_____________________．

（3）小芳連接電路后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片的過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電流表示數(shù)變大時(shí)，電壓表示數(shù)反而減��；當(dāng)電流表示數(shù)變小時(shí)，電壓表示數(shù)反而增大．經(jīng)檢查所用器材均完好，你認(rèn)為出現(xiàn)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因是___________．

（4）小芳正準(zhǔn)備繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)電壓表已損壞．她利用余下的電流表和滑動(dòng)變阻器完成對Rx的再一次測量，請你在圖丙的虛線框中畫出設(shè)計(jì)的電路圖，并完成下列步驟．

①按照電路圖連接好電路．

②調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使接入電路的阻值為____時(shí)，讀出電流表的示數(shù)I1．

③再次調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使接入電路的阻值為________時(shí)，讀出電流表的示數(shù)I2．

④根據(jù)已知條件和測量結(jié)果，寫出定值電阻的表達(dá)式：Rx＝________Ω．（用I1、I2表示）

Answer 1

【答案】（1）0．24；10；（2）沒進(jìn)行多次測量，讀數(shù)存在誤差；

（3）電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端；（4）如電路圖；0；20Ω；20I2/I1I2

【解析】

試題分析：（1）電流表選擇0～0．6A量程，每一個(gè)大格代表0．2A，每一個(gè)小格代表0．02A，電流為0．24A，R=U/I=2．4V/0．24A=10Ω；

（2）定值電阻的阻值不變，要測實(shí)驗(yàn)，讀數(shù)存在誤差，為了使測量更準(zhǔn)確，要進(jìn)行多次測量，求電阻的平均值；

（3）電源電壓恒定，電流表串聯(lián)在電路中，電流表示數(shù)增大，定值電阻電流增大，電壓增大，滑動(dòng)變阻器電壓減小，電流表示數(shù)減小，定值電阻電流減小，電壓減小，滑動(dòng)變阻器電壓增大，所以，電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端；

（4）沒有電壓表，可以利用滑片滑到A端和B端，使電路處于兩種狀態(tài)，電源電壓相等求解，利用滑動(dòng)變阻器滑到A端，只有定值電阻RX 接入電路，測得電流I1 ，滑動(dòng)變阻器滑到B端，定值電阻與滑動(dòng)變阻器最大值20Ω串聯(lián)在電路中，測得電流I2 ，如圖

根據(jù)電路在兩種狀態(tài)下電源電壓相等，所以，I1 RX =I2（RX +20Ω），所以，RX =20ΩI2/I1I2Ω。