Question

如圖1是伏安法測電阻的實驗器材，其中電池組電壓為6V，Rx的阻值約10Ω左右．

（1）老師提醒同學們，電壓表選用3V的量程．那么，電流表應選用

 

 的量程．這樣做的優(yōu)點是①

 

；②以免實驗時間過長，因

 

而影響阻值．
（2）將圖中器材連接成測定R_x阻值的實驗電路（要求滑動變阻器的滑片P處于最左端時，連入電路的阻值最大）．
（3）小明同學已將前兩次實驗的數據記入了表中，第3次實驗的電表指示如圖2所示，請將讀數填入表中，并完成表中的有關計算．

物理量 實驗次數	電壓 （V）	電流 （V）	電阻 （Ω）
1	2.0	0.20	10.0
2	2.5	0.24	10.4
3
被測電阻Rx=

（4）從記錄表中看出，三次實驗計算所得的電阻值不完全相同，其原因是

 

．
（5）圖3為趙亮小組設計方案．
①器材：已知電阻R0、電流表、開關、電源（電壓未知）、未知電阻Rx、導線．
②電路圖：設：電流表讀數：S斷開為I₁；S閉合為I₂．
A．請你寫出未知電阻Rx的表達式：Rx=

 

B．請你對趙亮小組電路設計作出簡要評價：

 

．

Answer 1

分析：（1）電壓表的量程為0～3V，電阻大約是10Ω，可以計算出電路中的電流在0.3A左右，所以電流表的量程為0～0.6A；
電阻除了與材料、長度、橫截面積有關外，還與溫度有關，所以做實驗時要盡量減少溫度對電阻的影響．
（2）根據題意確定電表量程，伏安法測電阻阻值，電源、開關、滑動變阻器、待測電阻、電流表串聯接入電路，電壓表并聯在待測電阻兩端．
（3）根據電表量程由圖乙所示電表確定電表分度值，讀出電表示數，然后由歐姆定律求出電阻阻值；并求出平均值；
（4）實驗會存在誤差，對電表進行多少時存在誤差，從而使測出的阻值發(fā)生變化．
（5）①利用并聯電路的特點和歐姆定律的應用進行計算．②為減小實驗誤差，應進行多次測量求平均值．

解答：解：（1）電路中的最大電流：I=

U

R

=

3V

10Ω

=0.3A，所以電流表選擇的量程為0～0.6A；此量程分度值小，精確度高，可以減小讀數時產生的誤差，并且電路中電流小，減少了溫度對電阻的影響；
（2）電壓表選0～3V量程，電流表選0～0.6A量程，當滑動變阻器接左上與右下兩個接線柱，滑動變阻器的滑片P處于最左端時，連入電路的阻值最大；
電源、開關、滑動變阻器、待測電阻、電流表串聯接入電路，電壓表并聯在待測電阻兩端，如圖所示：

（3）電壓表量程是0～3V，由圖乙所示電壓表可知，電壓表分度值是0.1V，電壓表示數是2.8V；
電流表量程是0～0.6A，由圖乙所示電流表可知，電流表分度值是0.02A，電流表示數是0.28A；
∵I=

U

R

，
∴電阻R₃=

U3

I3

=

2.8V

0.28A

=10.0Ω；
電阻阻值R=

1

3

（R₁+R₂+R₃）=

1

3

（10.0Ω+10.4Ω+10.0Ω）≈10.1Ω；
數據如下表所示．

	電壓（V）	電流（A）	電阻 （Ω　）
1	2.0	0.20	10.0
2	2.5	0.24	10.4
3	2.9	0.28	10.0
被測電阻值RX=10.1Ω

（4）實驗誤差是不可避免的，由于實驗存在誤差，所以使三次計算所得的電阻值不完全相同．
（5）斷開開關S，讀出電流表的示數為I₁，然后閉合開關，讀出電流表的示數為I₂，則 R_x=

I1R0

I2-I1

．
只能測量一次，且有可能電流表的示數正好不在整數刻度上，這樣就會出現讀數誤差，從而造成測量誤差大．
故答案為：（1）0～0.6A；減小誤差；溫度；（3）2.8V，0.28；10.0；10.1Ω；（4）實驗存在誤差；（5）

I1R0

I2-I1

；只能測量一次，測量誤差較大．

點評：本題考查了電表量程的選擇、連接實物電路圖、電路現象分析、電表讀數、求電阻等問題，連接實物電路圖時，注意電表量程的選擇、注意電表正負接線柱不要接反；對電表讀數時，要注意先確定電表的量程與分度值，讀數時視線要與電表刻度線垂直．