Question

（2012?平房區(qū)一模）同學們要測量一電阻絲的阻值，實驗室為同學們提供了電源（電壓未知），電流表（量程為0～0.6A和0～3A），電壓表（量程為0～3V和0～15V），滑動變阻器（20Ω 2A），開關和導線若干．同學們首先設計了如圖甲所示的電路．

（1）第一小組的同學連接的實物圖如圖乙所示，請你幫助他們將連錯的導線打“×”，并改正過來．
（2）第二小組的同學們按照連接的電路測量的數(shù)據(jù)如表

	電壓U/V	電流I/A
1	2.1	0.2
2	1.5	0.14
3	2.4

①第三次實驗電流表示數(shù)如圖丙所示，其大小是

0.24

A．
②被測電阻絲的阻值應該是

10.4

Ω．
（3）第三小組的同學在測量時，雖然也采用的甲圖電路，但是沒有對電路中的電流表進行讀數(shù)，也順利的測量出了電阻絲的阻值．你知道他們是怎樣操作的嗎？寫出操作步驟和電阻絲阻值的表達式．

Answer 1

分析：（1）應用伏安法測電阻時，電壓表要并聯(lián)在待測電阻兩端，據(jù)此分析圖乙所示電路圖，然后答題．
（2）由圖丙所示電流表確定其量程與分度值，讀出其示數(shù)；根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)，應用歐姆定律求出待測電阻的阻值．
（3）先測出電源電壓，然后再測出待測電阻兩端電壓，再測出滑動變阻器阻值全部接入電路時待測電阻兩端電壓，應用串聯(lián)電路特點與歐姆定律求出待測電阻絲的阻值．

解答：解：（1）由圖乙所示電路圖可知，電壓表連接錯誤，電壓表應并聯(lián)在待測電阻兩端，修改后的電路圖如圖所示．
（2）①由圖丙所示電流表可知，其量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.24A；
②∵I=

U

R

，∴由表中實驗數(shù)據(jù)可知，電阻絲的測量值：
R₁=

U1

I1

=

2.1V

0.2A

=10.5Ω，R₂=

U2

I2

=

1.5V

0.14A

≈10.7Ω，
R₃=

U3

I3

=

2.4V

0.24A

=10Ω，則電阻絲電阻R=

R1+R2+R3

3

=

10.5Ω+10.7Ω+10Ω

3

=10.4Ω；
（3）把滑動變阻器滑片置于最左端，此時只有待測電阻絲接入電路，電壓表測電源電壓，記下電壓表示數(shù)U；然后把滑片移到最右端，此時滑動變阻器阻值全部接入電路，電壓表測待測電阻絲電壓，記下電壓表示數(shù)U₁，此時滑動變阻器兩端電壓為U_滑=U-U₁，電路電流I=

U滑

R滑

=

U-U1

20Ω

，∵I=

U

R

，∴待測電阻絲電阻R=

U1

I

=

U1

U-U1 20Ω

=

U1×20Ω

U-U1

．
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）①0.24；②10.4；
（3）實驗步驟如上所述；待測電阻絲電阻R=

U1×20Ω

U-U1

．

點評：本題考查了修改電路圖、電流表讀數(shù)、求電阻、實驗設計等問題；對電表讀數(shù)時，要先確定其量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時視線要與電表刻度線垂直；知道實驗原理、分析清楚圖 甲所示電路結構是正確解第（3）小題的關鍵．