Question

小涛用伏安法测量某电阻R的阻值时，已连接如图甲所示电路：

（1）同实验小组另一位同学又补了一根导线，使电路完整．请你在图中画出这根导线．

（2）实验中滑动变阻器的作用是

 

．
（3）小涛正确操作测得数据如上表，电流表第3次示数如图乙所示，请你帮小涛填入表格的空格中．
（4）最终测得的电阻阻值为

 

Ω（计算结果保留一位小数）．

试验次数	1	2	3
电压U/V	1.5	2.0	2.5
电流I/A	0.34	0.42

（5）同样是测量R的阻值，另一个实验小组的小华只选用了电阻箱、电流表及电源各一个、开关和导线若干也能完成该实验：
①在右边空白处，画出小华的实验电路图．

②说出实验的主要步骤：

 

③小华测电阻的方法是等效替代法，再举出运用此法的一个实例

 

．

Answer 1

分析：（1）将电压表并联在R两端即可．
（2）实验中滑动变阻器的作用是通过移动滑片改变本身阻值的大小，从而改变改变R两端电压，多次移动滑片，可以多次改变R两端电压，从而可以进行多次测量，已达到减小误差的目的；实验中滑动变阻器还可以在接错电路或短路时起到保护电路的作用．
（3）从图乙可知，电流表所选量程为：0～0.6A，其分度值为：0.02A，根据指针位置即可读数．
（4）根据3次测量的电压、电流数值，利用R=

U

I

计算出阻值，再将3次计算结果求平均数即可．
（5）①将待测电阻和电阻箱并联，分别用两个开关控制，电流表串联在电路中．
②小华测电阻的方法是利用了等效替代法，用电阻箱R’替换电阻R后再闭合开关S₂，调节电阻箱接入电路的阻值直至电流表示数仍为I，读出电阻箱示数即为R的值；
③测电阻的方法利用等效替代法的情况很常见，串（并）联电路用总电阻来代替各串（并）联电阻；用合力替代各分力的作用效果等．

解答：解：（1）用导线将电压表“-3”接线柱和R右端接线柱相连，如下图所示；

（2）实验中滑动变阻器的作用是通过移动滑片改变本身阻值的大小，从而改变改变R两端电压，
通过移动滑片实现多次测量，已达到减小误差的目的；
另一方面滑动变阻器还可以在接错电路或短路时起到保护电路的作用．
故答案为：一方面能保护电路，另一方面改变R两端电压以便进行多次测量来减小实验误差．
（3）从图乙可知，电流表所选量程为：0～0.6A，其分度值为：0.02A，
根据指针位置可知I=0.5A；

试验次数	1	2	3
电压U/V	1.5	2.0	2.5
电流I/A	0.34	0.42	0.5

（4）根据3次测量的电压、电流数值，利用R=

U

I

计算出阻值分别是：1，R=

U

I

=

1.5V

0.35A

=4.41Ω；
2，R=

U

I

=

2.0V

0.42A

=4.76Ω；3R=

U

I

=

2.5V

0.5A

=5Ω，然后再求这3此阻值的平均数，即
R=

4.41Ω+4.76Ω+5Ω

3

=4.7Ω．
故答案为：4.7．
（5）①将待测电阻和电阻箱并联，分别用两个开关控制，电流表串联在电路中．如下图：

②小华利用了等效替代法测电阻，其实验步骤为：
先将电流表与R串联接入电路，闭合开关S₁读出此时电流表示数为I；
然后断开开关S₁，用电阻箱R’替换电阻R后再闭合开关S₂，
调节电阻箱接入电路的阻值直至电流表示数仍为I，读出电阻箱示数即为R的值；
故答案为：首先将电流表与R串联接入电路，闭合开关S₁读出电流表示数为I；
然后断开开关S₁，用电阻箱R’替换电阻R后再闭合开关S₂，调节电阻箱接入电路的阻值直至电流表示数仍为I，
读出电阻箱示数即为R的值．
③在串（并）联电路中，用总电阻来代替各串（并）联电阻；用合力替代各分力的作用效果等．
例如：用一个10Ω的电阻可以替代2个5Ω的电阻串联起来．
故答案为：用一个10Ω的电阻可以替代2个5Ω的电阻串联起来．

点评：此题主要考查伏安法测电阻的探究实验这一知识点，此题涉及到的知识点较多，综合性强，属于中档题．