Question

6．如图1，在“用伏安法测电阻”的实验中，电源电压9V保持不变，所用滑动变阻器上标有“50Ω 1A”字样．
①请用笔线代替导线，将图2实物图连接完整．

②连接电路时开关应断开，闭合开关前，滑动变阻器应滑至最右端．（填“左”或“右”）
③闭合开关，发现电流表有读数，电压表没有读数，其原因可能是定值电阻短路．
④排除故障之后移动滑片，记录实验数据如下：

伏特表读数/V	1.5	3	4.5	6	7.5
安培表读数/A	0.3	0.6	0.9	1.2	1.5

则未知电阻的阻值为5欧．
⑤某同学不用电流表也能测出未知电阻的阻值，他设计实验如下．如图3，将未知电阻R_x、已知电阻R₀串联在电路中，且电压表并联在R₀两端，闭合开关S，记下电压表的示数U₀；断开开关S，将电压表改接并联到R_x两端，闭合开关S，记下电压表此时的示数U_x．根据测量值，求出R_x的阻值为$\frac{{U}_{x}}{{U}_{0}}$×R₀（用R₀、U_x和U₀来表示）．

Answer 1

分析 ①由电路图连接实物，由表格数据可以选择合适的电表量程；
②连接电路时开关断开，闭合开关前，滑动变阻器应滑至最大值处；
③电流表有示数，电路是通路，电压表无示数，由于可判断出具体故障；
④根据表格中数据，由R=$\frac{U}{I}$计算出每次实验的电阻，求出平均值便可；
⑤根据串联电路特点和欧姆定律计算出电路中的电流，根据欧姆定律的推导公式R=$\frac{U}{I}$计算出未知电阻R_X的阻值．

解答 解：
①由电路图将实物连接成一个串联电路，电压表没测R两端电压，滑动变阻器一上一下接，由表格数据可知电压表应选择0-15V量程，电流表应选择0-3A量程．如图所示：
；
②为了保护电路，连接电路时开关断开，闭合开关前，滑动变阻器应滑至最大值右端；
③电流表无示数，说明电路是通路，电压表无示数，则与电压表并联的定值电阻可能被短路了；
④根据表格中数据，实验测得电阻值为：
$\overline{R}$=$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}+{R}_{3}+{R}_{4}+{R}_{5}}{5}$=$\frac{\frac{1.5V}{0.3A}+\frac{3V}{0.6A}+\frac{4.5V}{0.9A}+\frac{6V}{1.2A}+\frac{7.5V}{1.5A}}{5}$=5Ω；
⑤电路中的电流I=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$，
由欧姆定律得R_x=$\frac{{U}_{x}}{I}$=$\frac{{U}_{x}}{\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}}$=$\frac{{U}_{x}}{{U}_{0}}$×R₀．
故答案为：①见上图；
②断开；右；
③定值电阻短路；
④5；
⑤$\frac{{U}_{x}}{{U}_{0}}$×R₀．

点评 本题考查了连接电路、滑动变阻器使用，故障判断和电阻的计算以及不同方法测量待测电阻阻值，难度不是很大．