Question

【題目】用“伏安法”測未知電阻的阻值。

(1)請用筆畫線表示導(dǎo)線，將圖 甲所示的實(shí)物連接成完整電路。要求：滑動變阻器的滑片 P 向右移動時(shí)，電流表示數(shù)變小（請勿更改原有導(dǎo)線，導(dǎo)線不能交叉）。_____

(2)電路接通前，滑動變阻器的滑片 P 應(yīng)該移至圖中_____處（選填“A”或“B”）。

(3)小林排除故障后，用滑動變阻器調(diào)節(jié)接入電路中的電阻，對應(yīng)每次變化各測一次電流值和相應(yīng)的電 壓值并記錄到表格中。有一次測量電流表的指針如圖乙所示，其示數(shù)為_____A；另一次測量電壓 表的指針如圖丙所示，其示數(shù)為_____V。小林根據(jù)幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出 Rx 的值，為了進(jìn)一步減小 誤差，繪制了 Rx 的 U-I 圖像。

(4)另一組的小宇用相同的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)自己所記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了如圖丁所示的 U-I 圖像。小林發(fā)現(xiàn)小宇繪制的 U-I 圖像和自己繪制的 U-I 圖像不同，你認(rèn)為其原因是小宇_____ ；小林根據(jù)小宇的圖像也可計(jì)算出待測電阻 Rx=_____Ω。（實(shí)驗(yàn)過程中電源電壓保持不變）。

(5)同組小芳只用電流表也設(shè)計(jì)了一種方案，測出了 Rx 的阻值。 電路如圖所示，R0 為阻值已知的定值電阻，電源電壓未知且 恒定不變。測量步驟如下：

當(dāng) 開關(guān) S1 閉合，S2 斷開時(shí)，電流表讀數(shù)為 I1； 當(dāng)開關(guān) S1、S2 都閉合時(shí)，電流表讀數(shù)為 I2； 待測電阻 Rx=_____。（用已知和測出的物理量符號表示）

Answer 1

【答案】 B 0.28 2.6 見詳解 10

【解析】

(1)[1]滑動變阻器的滑片P向右移動時(shí)，電流表示數(shù)變小，即電阻變大，因此滑動變阻器的左下方接線柱接入電路中，如圖所示：

(2)[2]路接通前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)該移至阻值最大處，即圖中的B端；

(3)[3]電流表的指針如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，其示數(shù)為0.28A；

[4]電壓表的指針如圖丙所示，電壓表選用小量程，電壓表分度值為0.1V，其示數(shù)為2.6V；

(4)[5]待測電阻與變阻器串聯(lián)，當(dāng)變阻器連入電路的電阻變小時(shí)，由歐姆定律，電路的電流變大，根據(jù)，待測電阻的電壓變大，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器的電壓變小，根據(jù)繪制的如圖丁所示的U-I圖象知，電壓表并聯(lián)在變阻器的兩端了；

[6]設(shè)電源電壓為U，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律，因待測電阻不變有：

；

即

；

解得：，待測電阻：

；

(5)[7]當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開時(shí)，兩電阻串聯(lián)，由串聯(lián)電阻的規(guī)律及歐姆定律，電源電壓：

；

當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時(shí)，短路，電路中只有，根據(jù)歐姆定律，電源電壓：

；

因電源電壓不變，故有：

；

待測電阻：

。