Question

9．小明同學(xué)利用電壓表和電流表測(cè)量電阻R的阻值（約9Ω左右），電源選用兩節(jié)干電池．
（1）用筆畫線代替導(dǎo)線在甲圖中完成實(shí)物電路連接，要求滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)增大．
（2）該同學(xué)檢查電路連接正確，合上開關(guān)，可是無論怎樣移動(dòng)滑片，電壓表示數(shù)總為3V不變，你認(rèn)為發(fā)生故障的原因可能是電阻R斷路（寫出一種即可）．
（3）清除故障后，閉合開關(guān)前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片置于B端（填“A”或“B”）．小明將滑片P滑到某一位置時(shí)，兩表讀數(shù)如圖乙所示，由此可知R=10Ω．你認(rèn)為這個(gè)結(jié)果可靠嗎？理由是沒有多次測(cè)量求平均值來減少誤差．
（4）小明還想探究“電路中電流與電阻的關(guān)系”，老師又拿來幾個(gè)定值電阻，小明先把10Ω電阻正確連人電路，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為1.5V，并讀出電流表此時(shí)的示數(shù)，緊接著小明用5Ω的電阻替換10Ω的電阻接入電路，接下來他移動(dòng)滑片的目的是使定值電阻兩端的電壓保持1.5V不變．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電源電壓判斷電壓表的量程，根據(jù)滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)增大判斷出下接線柱；
（2）電壓表示數(shù)總為3V不變，說明電壓表測(cè)量的是電源兩端的電壓，尋找可能的原因，一是滑動(dòng)變阻器短路或被測(cè)電阻斷路；
（3）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器要使接入電阻最大；根據(jù)電壓和電流算出電阻，在測(cè)量電阻的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)通過滑動(dòng)變阻器改變電路中的電流，多次測(cè)量求平均值，以減小實(shí)驗(yàn)的誤差，因?yàn)閷?dǎo)體的電阻與電流和電壓無關(guān)．
（4）探究電流與電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)，應(yīng)控制電阻兩端電壓保持不變，用大電阻替換小電阻后，電阻分壓變大，為保持電壓不變，應(yīng)移動(dòng)滑片．

解答 解：（1）因?yàn)殡娫礊閮晒?jié)電池，電壓為3V，故電壓表的量程為0-3V；滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)增大，電阻減小，故接左下接線柱，電路連接如圖所示：

（2）移動(dòng)滑片，電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)總為3V，說明電壓表測(cè)的是電源電壓，即電阻R斷路；
（3）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器放在電阻最大處即B端；
因?yàn)殡娫礊閮晒?jié)干電池串聯(lián)組成電源，由圖乙知：電壓表量程為0～3V，分度值為0.1V，示數(shù)為U=2V，電流表量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為I=0.2A，所以R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω；
這個(gè)結(jié)果不可靠，應(yīng)多次測(cè)量求平均值，以減小實(shí)驗(yàn)的誤差；
（4）探究電流與電阻關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)保持電阻兩端電壓不變，將5Ω的電阻改裝成10Ω的電阻，電阻兩端電壓增大，大于1.5V，由電路圖可知，為保持電阻兩端電壓不變，應(yīng)向右調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，增大滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，增大滑動(dòng)變阻器分壓，使電阻兩端電壓變小，直到電壓表示數(shù)為1.5V為止．
故答案為：（1）電路連接如上圖所示；（2）電阻R斷路；（3）B；10；不可靠，沒有多次測(cè)量求平均值來減少誤差；（4）使定值電阻兩端的電壓保持1.5V不變．

點(diǎn)評(píng) 本題的難點(diǎn)較多，一是電流表量程的選取，二是故障原因的判斷，需要學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)中積累方法與技巧．