Question

18．如图所示，小丽同学利用电压表和电流表测量电阻R₁的阻值（约9Ω左右），电源选用两节干电池．

（1）此实验的原理是R=$\frac{U}{I}$．
（2）连接电路时，开关应断开，闭合开关前滑动变阻器滑片应置于右 端（填“左”或“右”），滑动变阻器的作用是：保护电路或改变电阻两端的电压及通过电阻的电流．
（3）按图甲电路，将图乙中电流表正确连入电路．
（4）该同学检查电路连接正确，合上开关，可是无论怎样移动滑片，电压表示数总为3V不变，你认为发生故障的原因可能是R₁断路．（写出一条即可）
（5）清除故障后，小明将滑片P向左滑动时，电流表示数将增大（填“增大”、“减小”、“不变”），当P滑到某一位置时，两表读数如图丙所示，由此可知R₁=10Ω．你认为这个结果可靠吗？不可靠，理由是只测一组数据，具有偶然性．

Answer 1

分析 （1）伏安法测电阻是实验原理：R=$\frac{U}{I}$；
（2）为保护电路，连接电路过程中，应断开开关；
闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值，根据电路图确定滑片的位置．
（3）根据题意求出电路的最大电流，根据该电流确定电流表的量程，把电流表串联接入电路，注意电流表正负接线柱不要接反．
（4）灯泡不亮，电流表无示数，说明电路故障为断路；电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连；
（5）根据滑片移动的方向确定滑动变阻器接入电路阻值的变化，然后根据欧姆定律确定电路电流的变化，再根据U=IR可知电压表示数的变化；
根据电路图确定电表的量程，由图丙确定电表的分度值，读出电表的示数，然后由欧姆定律求出电阻阻值；
只进行一次测量，误差较大，应进行多次测量求平均值，以便减小误差．

解答 解：（1）伏安法测电阻的实验原理是：R=$\frac{U}{I}$；
（2）连接电路时，开关应断开；
由电路图可知，滑片P在右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，闭合开关前滑动变阻器滑片应置于右端；
滑动变阻器的基本作用是保护电路，主要作用是改变电阻两端的电压及通过电阻的电流．
（3）由题意知，电源电压U=1.5V×2=3V，电路最大电流约为I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{9Ω}$≈0.33A，因此电流表应选0～0.6A量程，把电流表串联接入电路，电路图如图所示：

（4）无论怎样移动滑片，电压表示数总等于电源电压，因此电路故障可能为定值电阻断路；
（5）根据电路图可知，滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，即电路的总电阻减小，由欧姆定律可知，电路电流变大；
由U-IR可知，定值电阻两端电压变大，即电压表的示数变大；
电流表量程是0～0.6A，由图2可知，电流表分度值是0.02A，电流表示数是0.2A；
由电路图知，电压表量程是0～3V，由图2知电压表分度值是0.1V，电压表示数是2V；
由I=$\frac{U}{R}$可知，电阻阻值：R₁=$\frac{U}{I}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω；
实验只进行了一次测量，具有偶然性，实验结果不可靠，应进行多次测量，求平均值．
故答案为：（1）R=$\frac{U}{I}$；
（2）断开；右；保护电路；改变电阻两端的电压及通过电阻的电流；
（3）如图所示；
（4）R₁断路；
（5）增大；10；不可靠；只测一组数据，具有偶然性．

点评 本题考查了连接电路图、滑动变阻器的调节、电表读数、求电阻、实验评价等；连接电路图时，电流表应选择恰当的量程，电流表正负接线柱不要接反；对电表读数时，应先确定电表量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直．