Question

4．在用電壓表和電流表測電阻的實(shí)驗(yàn)中，用兩節(jié)干電池作電源，一個(gè)阻值范圍在0～10Ω的滑動(dòng)變阻器，一只量程為0～0.6A和0～3A的電流表，一只量程為0～3V和0～15V的電壓表，待測電阻阻值估計(jì)為5～12Ω之間．
（1）實(shí)驗(yàn)原理是R=$\frac{U}{I}$．
（2）用筆畫線代替導(dǎo)線將圖1中的實(shí)驗(yàn)元件連成電路（要求將變阻器的A端接入電路）．

（3）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)，閉合開關(guān)前，應(yīng)使滑動(dòng)變阻器的滑片在B（A或B）端．
（4）利用滑動(dòng)變阻器，可改變電壓和電流，從而實(shí)現(xiàn)多次測量．此實(shí)驗(yàn)中多次測量的目的是減小誤差．
（5）若電壓表、電流表的示數(shù)如圖2所示，電阻R_x=10Ω．

Answer 1

分析 （1）測電阻的實(shí)驗(yàn)原理：R=$\frac{U}{I}$；
（2）根據(jù)電路圖連接電路，根據(jù)電源電壓確定電壓表的量程，根據(jù)I=$\frac{U}{R}$計(jì)算出電路中的最大電流，確定電流表的量程；
（3）為保護(hù)電路，連接電路時(shí)應(yīng)斷開開關(guān)，閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑片移至最大阻值處；
（4）測量定值電阻的阻值，為減小誤差，應(yīng)進(jìn)行多次測量求平均值；
（5）確定電壓表和電流表的量程及分度值，讀出示數(shù)，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$計(jì)算電阻的阻值．

解答 解：（1）伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)原理：R=$\frac{U}{I}$；
（2）根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路，電源電壓為U=2×1.5V=3V，所以電壓表可用0～3V的量程；電路中的最大電流為：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{5Ω}$=0.6A，所以電流表采用0～0.6A的量程，電路連接如圖所示：

（3）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)，由圖甲知，滑動(dòng)變阻器的下面接了左邊的接線柱，閉合開關(guān)前，應(yīng)使滑動(dòng)變阻器的滑片在最右端即B端，使其阻值最大；
（4）定值電阻的阻值不變，實(shí)驗(yàn)中改變變阻器的阻值，改變電阻兩端的電壓及通過電阻的電流，測出多組數(shù)據(jù)，通過多次測量求平均值的方法來減小測量誤差；
（5）由圖2知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.24A；電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，示數(shù)為2.4V；
則電阻的阻值Rx=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.4V}{0.24A}$=10Ω．
故答案為：（1）R=$\frac{U}{I}$；（2）見上圖；（3）斷開；B；（4）減小誤差；（5）10．

點(diǎn)評(píng) 本題是伏安法測電阻的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)其實(shí)驗(yàn)原理，要用到電壓表和電流表分別測出電阻兩端的電壓及通過電阻的電流，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$計(jì)算出其阻值，所以要掌握電流表、電壓表的使用方法，同時(shí)要掌握滑動(dòng)變阻器的作用及使用規(guī)則，掌握多次測量的目的．