Question

在測量阻值約為5Ω的定值電阻R_x的實驗中，小明和小亮用圖所示的器材進行實驗．
（1）用筆畫線代替導線完成實物電路連接，要求滑動變阻器的滑片向右滑動時連入電路的電阻變�。�

（2）小明把最后一根導線連接完畢后，看到電壓表和電流表立即都有較大示數(shù)，他在實驗操作中的兩處錯誤是

連接電路時開關沒有斷開

和

沒有把滑動變阻器的滑片置于阻值最大的位置

．
（3）改正錯誤后，小明改變R_x兩端的電壓和電流．兩次測得的電阻值分別為R₁=5.1Ω，R₂=5.3Ω．第三次測量時． 電流表的示數(shù)為0.5A，電壓表的示數(shù)如圖所示，則R₃=

5.2

Ω，實驗測得值應為R_x=

5.2

Ω．



（4）在某次實驗時，電壓表出現(xiàn)了故障不能使用，小亮用原有的電流表、滑動變阻器，增添一個定值電阻R₀和一個單刀雙擲開關．設計了如圖所示的電路．測量時．閉合S₁，將S₂撥到l．電流表的示數(shù)為I₁；將S₂撥到2，電流表的示數(shù)為I₂，小亮說待測電阻R_x=I₁/I_2?R₀．小明認真分析電路后發(fā)現(xiàn)小亮的設計不合理，原因是

由于滑動變阻器串聯(lián)在電路中，當S₂由l撥到2時，電阻兩端的電壓發(fā)生變化

．

Answer 1

分析：（1）用伏安法測電阻，電流表、待測電阻應與滑動變阻器應串聯(lián)在電路中；電壓表應并聯(lián)在待測電阻兩端；
滑動變阻器的滑片向右滑動時連入電路的電阻變小，滑動變阻器用右半段，應接右下接線柱；連接電路時，
要注意電壓表正負接線柱不要接反．
（2）連接完最后一根導線后，電壓表與電流表立即有示數(shù)，原因是：連接電路時開關沒有斷開；
電壓表與電流表示數(shù)較大，說明電路電阻偏小，滑動變阻器的滑片沒有置于阻值最大處．
（3）確定電壓表量程、最小分度值，由圖示讀出電壓表示數(shù)；由歐姆定律求出對應的電阻阻值；
求電阻三個測電阻值的平均值作為電阻的阻值．
（4）由于滑動變阻器串聯(lián)在電路中，當開關S₂由l撥到2時，電阻兩端的電壓發(fā)生變化，
而實驗中認為電阻兩端電壓不變，導致實驗錯誤，實驗電路圖設計不合理．

解答：解：（1）把電流表、待測電阻應與滑動變阻器應串聯(lián)在電路中，電壓表并聯(lián)在待測電阻兩端，滑動變阻器解右下接線柱，電路圖如圖所示．
故答案為：電路圖如圖所示．
（2）小明把最后一根導線連接完畢后，看到電壓表和電流表立即都有較大示數(shù)，他在實驗操作中的兩處錯誤是：①連接電路時開關沒有斷開；②沒有把滑動變阻器的滑片置于阻值最大的位置．
故答案為：連接電路時開關沒有斷開；沒有把滑動變阻器的滑片置于阻值最大的位置．
（3）由圖知，電壓表量程是3V，最小分度值是0.1V，電壓表示數(shù)是2.6V，此時所測電阻
R₃=

U3

I3

=

2.6V

0.5A

=5.2Ω；實驗測得值應為R_x=

R1+R2+R3

3

=

5.1Ω+5.3Ω+5.2Ω

3

=5.2Ω．
故答案為：5.2；5.2．
（4）在該實驗設計中：由于滑動變阻器串聯(lián)在電路中，當S₂由l撥到2時，電阻兩端的電壓發(fā)生變化，
而實驗中認為電壓不變，導致實驗計算結果錯誤，該實驗存在缺陷，設計不合理．
故答案為：由于滑動變阻器串聯(lián)在電路中，當S₂由l撥到2時，電阻兩端的電壓發(fā)生變化．

點評：本題考查了連接實物圖、電路故障分析、電壓表讀數(shù)、實驗數(shù)據(jù)的處理、實驗設計分析，考查的內容較多，實驗設計分析對學生來說有一定難度，本題是一道中檔題；本實驗考查的內容是常考內容，平時注意多積累相關知識、多總結解題方法．