Question

7．如图所示是“用伏安法测电阻”的实验电路图．
（1）伏安法测电阻实验的原理是R=$\frac{U}{I}$．
（2）图中电表1是电流表，电表2是电压表．
（3）根据电路图连接电路时，开关应断开；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于右（左/右）端．
（4）若被测电阻的阻值约为30Ω，电流表的量程为0～0.6A、0～3A，电压表的量程为0～3V、0～15V，电源有1.5V、3V、6V、15V供选择．为了减小电表的读数的误差，要求在几次测量中．电表指针的示数大于量程的$\frac{2}{3}$，则电源应选用15V，电压表选用0～15V档量程，电流表选用0～0.6A档量程．

Answer 1

分析 （1）伏安法测电阻，是利用伏特表（电压表）和安培表（电流表）分别测量导体两端电压和通过导体的电流，然后利用R=$\frac{U}{I}$计算电阻；
（2）电流表是串联使用的，并且电流表在电路中相当于导线；电压表是并联使用的，并且电压表在电路中相当于开路，据此分析解答；
（3）为了保护电路，开关应断开；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处；
（4）已知电阻大约阻值和不同量程的电路电流，可以得到相应的电源电压，将需要的电压和通过的电源对比，确定电源电压和电压表的量程；
最后根据电路最大电压和电阻阻值，得到电流表选择的量程．

解答 解：（1）伏安法测电阻的原理是欧姆定律的变形公式R=$\frac{U}{I}$，其中U代表电压，用电压表测量；I代表电流，用电流表测量．
（2）根据电路图可知，上面的圈与定值电阻和滑动变阻器串联，因此上面为电流表，下面圈与定值电阻并联，因此下面圈为电压表；如下图所示：

（3）在连接电路时，要求开关断开，滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处，由图可知，滑片应位于最右端；
（4）“在几次测量中，电表指针的示值大于量程的$\frac{2}{3}$”，
对于0～0.6A量程，电路中的电流应大于0.6A×$\frac{2}{3}$=0.4A；
对于0～3A量程，电路中的电流应大于3A×$\frac{2}{3}$=2A；
因为被测电阻的阻值大约30Ω，
所以电流表若用0～0.6A量程，则被测电阻两端电压大于0.4A×30Ω=12V；
电流表若用0～3A量程，则被测电阻两端电压大于2A×30Ω=60V．
由于电源有四种，电压分别为1.5V、3V、6V、15V；
电源电压应该选择15V，电压表选择0～15V量程；
如果电源电压为15V，所以通过电阻的最大电流在I=$\frac{15V}{30Ω}$=0.5A左右，即电流表选择0～0.6A量程．
故答案为：（1）R=$\frac{U}{I}$；（2）电流表；电压表；（3）断开；右；（4）15；0～15V；0～0.6A．

点评 本题考查了伏安法测电阻实验中，电源、电流表、电压表量程的选择，其中量程和电源的选择是难点，根据“电表指针的示值大于量程的$\frac{2}{3}$”，确定电流表的量程，是解决此问题的关键．