Question

3．在做“伏安法測量定值電阻”的實驗中，小明同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的電路，請你完成下列問題．
（1）該實驗的原理是R=$\frac{U}{I}$．
（2）連接電路時，應(yīng)將開關(guān)斷開；閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)滑到最右（填“左”或“右”）．
（3）連接完電路后，閉合開關(guān)，無論怎樣移動滑片，電流表指針均無偏轉(zhuǎn)，電壓表的指針有明顯的偏轉(zhuǎn)，這可能是由于R斷路．
（4）調(diào)節(jié)滑動變阻器，把測量的幾組數(shù)據(jù)描成如圖乙所示的圖象，則該電阻的阻值R=3Ω．
（5）完成上述實驗后，小明還想測量一段電爐絲的電阻R_x，可是在連接電路時，發(fā)現(xiàn)電流表和滑動變阻器都已損壞．于是小明就利用剛才已測得的定值電阻R，重新設(shè)計一個電路，畫出電路圖．

Answer 1

分析 （1）測電阻的實驗原理是R=$\frac{U}{I}$．
（2）連接電路時，應(yīng)斷開開關(guān)；閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)滑到最大值處．
（3）電壓表有示數(shù)說明兩接線柱與電壓相連的部分是通路，電流表無示數(shù)說明斷路，即電壓表并聯(lián)的部分?jǐn)嗦罚?br />（4）由圖象找出一組對應(yīng)的電壓與電流值，根據(jù)歐姆定律求出電阻阻值．
（5）電流表和滑動變阻器損壞無法使用，但電壓表可以測量電爐絲電壓，要測量電爐絲的電阻，還要知道通過電爐絲的電流，所以電爐絲與定值電阻組成串聯(lián)電路，根據(jù)串聯(lián)電路電流處處相等間接測量．

解答 解：
（1）伏安法測量定值電阻的實驗原理是：R=$\frac{U}{I}$．
（2）為了保護電路，連接電路時，應(yīng)斷開開關(guān)；閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)滑到最大值右端．
（3）電流表無示數(shù)，電路斷路，電壓表有明顯偏轉(zhuǎn)，電壓表串聯(lián)在電路中，這可能是由于定值電阻R斷路造成的．
（4）由圖象可知，當(dāng)U=1.8V時，I=0.6A，則R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.8V}{0.6A}$=Ω．
（5）實驗電路圖：
；
實驗步驟：①只閉合開關(guān)S₁，讀出電壓表的示數(shù)U₁；
②只閉合開關(guān)S₂，讀出電壓表的示數(shù)U₂．
電路電流為I=$\frac{{U}_{1}}{R}$，
電爐絲兩端電壓為U_x=U₂-U₁，
電爐絲電阻為R_x=$\frac{{U}_{x}}{I}$=$\frac{{U}_{2}-{U}_{1}}{\frac{{U}_{1}}{R}}$=$\frac{{U}_{2}-{U}_{1}}{{U}_{1}}$•R．
故答案為：（1）R=$\frac{U}{I}$；（2）斷開；右；
（3）R斷路；
（4）3Ω；
（5）電路圖見上．

點評 本題考查了伏安法測電阻的實驗，涉及到了實驗的原理、連接電路的注意事項、故障判斷、特殊方法測電阻；應(yīng)用圖象處理實驗數(shù)據(jù)，是物理實驗處理數(shù)據(jù)的常用方法，應(yīng)注意掌握．