Question

11．圖甲是小明用“伏安法”測電阻的實物圖，所用滑動變阻器的規(guī)格是“20Ω  1A”，電源為兩節(jié)新干電池，待測電阻Rx的阻值約為10Ω．

（1）用筆畫線代替導線在圖甲中完成實物電路連接，要求滑動變阻器的滑片向B端滑動時電路的電流變�。�
（2）伏安法測電阻的實驗原理是R=$\frac{U}{I}$．
（3）連接電路的過程中開關(guān)應該斷開，正確連接電路后，閉合開關(guān)如果發(fā)現(xiàn)電壓表無實數(shù)，電流表有示數(shù)，則可能的故障是待測電阻短路．
（4）排除故障后，移動滑動變阻器的滑片到某一位置，電壓表和電流表的示數(shù)如圖乙、丙所示，據(jù)此小明得出R_x的阻值為8Ω；此時，整理器材，結(jié)束實驗．
（5）根據(jù)以上操作，請你對小明的實驗過程提出合理的建議．應多次測量求平均值減小誤差．

Answer 1

分析 （1）在伏安法測電阻實驗中，電壓表與待測電阻并聯(lián)測量兩端電壓，電流表串聯(lián)在電路中測量電路電流，滑動變阻器采用“一上一下”的方法串聯(lián)在電路中，改變電路電阻；
（2）伏安法測電阻的實驗原理是R=$\frac{U}{I}$；
（3）為了保護電路，連接電路的過程中開關(guān)應該斷開；電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，說明燈泡短路；
（4）讀取電壓表、電流表示數(shù)時，首先明確電表選擇的量程和對應的分度值，讀數(shù)時視線與指針所對刻線相垂直；
已知待測電阻兩端電壓和通過的電流，利用R=$\frac{U}{I}$得到電阻．
（5）多次測量求平均值，減小誤差．

解答 解：（1）已知電源電壓由兩節(jié)干電池提供，即U=3V，待測電阻在10Ω左右，所以電路最大電流為I_最大=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A，即電流表選擇0～0.6A量程；
滑動變阻器滑動過程中，電流變小，則要使滑動變阻器滑片向B端滑動時連入電路的電阻變大，需要連接A接線柱．電路連接如下；

（2）伏安法測電阻的實驗原理是R=$\frac{U}{I}$；
（3）為了保護電路，連接電路的過程中開關(guān)應該斷開；電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，說明待測電阻短路；
（4）由（1）知，電壓表選擇的是0～3V量程，對應的分度值為0.1V，此時的示數(shù)為2.4V；
電流表選擇的是0～0.6A量程，對應的分度值為0.02A，此時的示數(shù)為0.3A；
待測電阻的阻值為R_x=$\frac{{U}_{X}}{I}$=$\frac{2.4V}{0.3A}$=8Ω．
（5）做完一次實驗后，需要改變滑動變阻器的滑片，在做幾次實驗，多次測量求平均值，減小誤差
故答案為：（1）如圖所示（2）R=$\frac{U}{I}$ （3）斷開；待測電阻短路；   （4）8；（5）應多次測量求平均值減小誤差．

點評 此題考查的是伏安法測電阻的探究過程，包括實物圖的連接、滑動變阻器的接法、電路故障的判定電表的讀數(shù)及電阻、功率的計算，包含的內(nèi)容較多，但難度不大，是一道基礎題．