Question

16．在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，所用實(shí)驗(yàn)器材如下：電源（電壓恒為6V）、電流表、電壓表、開關(guān)、待測(cè)電阻R_X、滑動(dòng)變阻器（最大阻值20Ω）各一個(gè)，導(dǎo)線若干．
（1）實(shí)驗(yàn)原理：R=$\frac{U}{I}$．
（2）小麗連接完實(shí)驗(yàn)電路后，閉合開關(guān)，通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器測(cè)得幾組數(shù)據(jù)，并由此計(jì)算出待測(cè)電阻的阻值，有關(guān)記錄和計(jì)算如表所示．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3
電壓/V	3.6	2.5	1.0
電流/A	0.24	0.34	0.48
電阻/Ω	15.0	7.4	2.1

小華認(rèn)為一個(gè)電阻三次測(cè)量的結(jié)果不可能相差這么大，分析應(yīng)該是在連接電路時(shí)出現(xiàn)了問(wèn)題，產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因是電壓表并聯(lián)在了滑動(dòng)變阻器兩端．
（3）找出錯(cuò)誤的原因后，小麗準(zhǔn)備重新連接電路進(jìn)行測(cè)量，但小華認(rèn)為不必重測(cè)，利用表中記錄的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)就能算出應(yīng)該記錄的正確數(shù)據(jù)．表格中錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)是電壓（填“電壓”或“電流”），其中第一次正確的記錄應(yīng)是2.4V，此次測(cè)量計(jì)算出的待測(cè)電阻應(yīng)是10Ω．
（4）實(shí)驗(yàn)中三次測(cè)量R_X的目的是求平均值減小實(shí)驗(yàn)誤差．

Answer 1

分析 （1）伏安法測(cè)電阻的原理是：R=$\frac{U}{I}$；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，電壓表的示數(shù)減小時(shí)，電路中的電流增大，說(shuō)明電壓表不是并聯(lián)在待測(cè)電阻兩端，而是并聯(lián)在了滑動(dòng)變阻器兩端；
（3）電流表測(cè)電路中的電流，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，待測(cè)電阻兩端的電壓等于電源的電壓減去滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出待測(cè)電阻的阻值；
（4）伏安法測(cè)電阻中應(yīng)多次測(cè)量求平均值減小誤差．

解答 解：（1）伏安法測(cè)電阻就是使用電壓表測(cè)出該電阻兩端的電壓，使用電流表測(cè)出通過(guò)該電阻的電流．用電壓除以電流求出電阻，實(shí)驗(yàn)原理即R=$\frac{U}{I}$；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，電壓表的示數(shù)減小時(shí)，電路中的電流增大，且電阻的阻值減小，說(shuō)明電壓表并聯(lián)在了滑動(dòng)變阻器兩端；
（3）由電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓可知，故表中電壓表的示數(shù)錯(cuò)誤；
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以第一次正確的記錄應(yīng)是U_x=U-U_滑=6V-3.6V=2.4V，
由I=$\frac{U}{I}$可得，R_x=$\frac{{U}_{x}}{{I}_{x}}$=$\frac{2.4V}{0.24A}$=10Ω；
（4）實(shí)驗(yàn)中三次測(cè)量R_X的目的是求平均值減小實(shí)驗(yàn)誤差．
故答案為：（1）R=$\frac{U}{I}$；（2）電壓表并聯(lián)在了滑動(dòng)變阻器兩端；（3）電壓；2.4V；10；（4）求平均值減小實(shí)驗(yàn)誤差．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，電路的連接、數(shù)據(jù)的計(jì)算、誤差的分析等，綜合性強(qiáng)，是電學(xué)的重要實(shí)驗(yàn)，必須掌握．