Question

9．小明測(cè)量某電阻R的阻值時(shí)，已連接如圖甲電路：
（1）同桌又補(bǔ)了一根導(dǎo)線，使電路完整．請(qǐng)你在圖中畫出這根導(dǎo)線．
（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片滑到A端（請(qǐng)選“A”或“B”）；實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用是改變R兩端電壓以便多次測(cè)量取平均值．
（3）小明正確操作測(cè)得數(shù)據(jù)如下，電流表第3次示數(shù)如圖乙，請(qǐng)你幫小明填入表格的空格中．

試驗(yàn)次數(shù)	1	2	3
電壓U/V	1.5	2.0	2.5
電流I/A	0.34	0.42

（4）最終測(cè)得的電阻阻值為4.7Ω（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）．
（5）同樣是測(cè)量R的阻值，老師只準(zhǔn)小華選用了電阻箱和電流表及電源、開關(guān)各一個(gè)、導(dǎo)線若干，請(qǐng)你幫助他完成實(shí)驗(yàn)：
①說出實(shí)驗(yàn)的主要步驟：a、首先將電流表與R串聯(lián)接入電路，閉合開關(guān)讀出電流表示數(shù)為I；b、然后斷開開關(guān)，將R替換為電阻箱；c、再閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱接入電路的阻值直至電流表示數(shù)仍為I，讀出電阻箱示數(shù)即為R的值．
②這里測(cè)量電阻的方法是等效替代法，再舉出運(yùn)用此法研究問題的實(shí)例兩個(gè)平面鏡成像實(shí)驗(yàn)中確定虛像的位置；用一個(gè)10Ω的電阻可以替代2個(gè)5Ω的電阻串聯(lián)起來．

Answer 1

分析 （1）測(cè)電阻阻值，電流表應(yīng)串聯(lián)接入電路，電壓表測(cè)電阻兩端電壓，電壓表與電阻并聯(lián)，據(jù)此連接實(shí)物電路圖．
（2）閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)置于最大阻值處，根據(jù)電路圖確定滑片的位置．
滑動(dòng)變阻器作用是保護(hù)電路，改變電阻兩端的電壓進(jìn)行多次測(cè)量
（3）由圖示電流表確定其量程與分度值，讀出電流表示數(shù)；
（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，由R=$\frac{U}{I}$求各次測(cè)量的電阻值，然后求電阻各測(cè)量值的平均值作為電阻的最終阻值．
（5）①只有一個(gè)電流表，沒有電壓表，要測(cè)量電阻阻值，可用等效替代法，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)．
②在研究物理問題時(shí)，有時(shí)為了使問題簡(jiǎn)化，常用一個(gè)物理量來代替其他所有物理量，但不會(huì)改變物理效果，這種研究問題的方法叫做等效替代法；在物理實(shí)驗(yàn)中常用這種方法，如：平面鏡成像實(shí)驗(yàn)中確定虛像的位置、曹沖稱象、并聯(lián)電路中用總電阻代替各并聯(lián)電阻等．

解答 解：（1）電阻與電流表串聯(lián) 接入電路，電壓表與電阻并聯(lián)，電路圖如圖所示．
（2）由電路圖可知，閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)置于A端，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大．
滑動(dòng)變阻器主要作用是：改變定值電阻兩端的電壓和電流，能完成多次實(shí)驗(yàn)；
（3）由圖示電流表可知，其量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所示為0.5A，
（4）∵I=$\frac{U}{R}$，
∴由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，電阻阻值：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{1.5V}{0.34A}$≈4.41Ω，
R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{2.0V}{0.42A}$≈4.76Ω，
R₃=$\frac{{U}_{3}}{{I}_{3}}$=$\frac{2.5V}{0.5A}$=5.00Ω，
電阻的平均值R=$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}+{R}_{3}}{3}$=$\frac{4.41Ω+4.76Ω+5.00Ω}{3}$≈4.7Ω；
（5）①只用電阻箱和電流表及電源、開關(guān)各一個(gè)、導(dǎo)線若干測(cè)電阻阻值，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及步驟如下：
a、首先將電流表與R串聯(lián)接入電路，閉合開關(guān)讀出電流表示數(shù)為I；
b、然后斷開開關(guān)，將R替換為電阻箱；
c、再閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱接入電路的阻值直至電流表示數(shù)仍為I，讀出電阻箱示數(shù)即為R的值．
②這里測(cè)量電阻的方法是等效替代法，運(yùn)用此法研究問題的實(shí)例：平面鏡成像實(shí)驗(yàn)中確定虛像的位置．
故答案為：（1）電路圖如圖所示．

（2）A； 改變R兩端電壓以便多次測(cè)量取平均值；
（3）0.5；
（4）4.7Ω；
（5）①a、首先將電流表與R串聯(lián)接入電路，閉合開關(guān)讀出電流表示數(shù)為I；b、然后斷開開關(guān)，將R替換為電阻箱；c、再閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱接入電路的阻值直至電流表示數(shù)仍為I，讀出電阻箱示數(shù)即為R的值．②等效替代法；平面鏡成像實(shí)驗(yàn)中確定虛像的位置；用一個(gè)10Ω的電阻可以替代2個(gè)5Ω的電阻串聯(lián)起來．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了連接實(shí)物電路圖、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、電表讀數(shù)、求電阻阻值等問題，是實(shí)驗(yàn)的�？紗栴}，一定要掌握；對(duì)電表讀數(shù)時(shí)，要先確定其量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時(shí)視線要與電表刻度線垂直．