Question

4．在“伏安法测定值电阻”的实验中，小明同学所用的电源电压恒定不变，但电源电压未知，滑动变阻器标有“20Ω1.5A”字样，电压表和电流表的量程合适，但已连接了部分电路，如图甲所示．请你接着完成下列问题：

（1）用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整．
（2）当电压表示数为2.4V时，电流表的示数如图乙所示，则其示数为0.24A，电阻丝的电阻为10Ω．
（3）进行了上步计算后，小明认为实验就完成了，小亮则认为，仅这样就得出电阻的阻值不够可靠，原因是为减小误差，应多次测量求平均值．
（4）小芳连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片的过程中发现，电流表示数变大时，电压表示数反而减小，电流表示数变小时，电压表示数反而增大．经检查所用器材均完好．你认为出现上述实验现象的原因是
电压表并联在滑动变阻器两端了．

Answer 1

分析 （1）本实验中，滑动变阻器应一上一下串联接入电路中，电压表测待测电阻两端电压，根据电源电压确定其量程；
（2）明确电流表量程和分度值，由乙图读出此时电流表示数，根据R=$\frac{U}{I}$计算电阻丝的电阻；
（3）定值电阻的阻值不变，为了使测量结果更准确，要进行多次实验，求电阻的平均值；
（4）电流表串联在电路中，电流表示数增大，灯泡电流增大，灯泡电压增大，电源电压不变，滑动变阻器电压减小．电流表示数减小，灯泡电流减小，灯泡电压减小，电源电压不变，滑动变阻器电压增大．可以判断故障原因．

解答 解：
（1）伏安法测定值电阻”的实验中，滑动变阻器应一上一下串联接入电路中，电压表测待测电阻两端电压，由图电源为3节蓄电池组成，所以电源电压为6V，所以电压表选用0-15V量程，如图所示：
；
（2）由乙图可知，电流表使用0-0.6A量程，分度值0.02A，所以电压表示数为2.4V时，电流表的示数为0.24A，
由I=$\frac{U}{R}$可得电阻丝的电阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.4V}{0.24A}$=10Ω；
（3）定值电阻的阻值不变，要测实验，读数存在误差，为了使测量更准确，要进行多次测量，求电阻的平均值；
（4）电源电压恒定，电流表串联在电路中，
电流表示数增大，定值电阻电流增大，电压增大，滑动变阻器电压减小，
电流表示数减小，定值电阻电流减小，电压减小，滑动变阻器电压增大，
所以，电压表并联在滑动变阻器两端．
故答案为：
（1）见上图；（2）0.24；10；（3）为减小误差，应多次测量求平均值；（4）电压表并联在滑动变阻器两端了．

点评 本题伏安法测定值电阻的实验，考查了电路连接、电流表读数、电阻的计算、实验的评估等．电流表读数要先明确量程和分度值，读数时视线要正对刻度面．