Question

14．在“伏安法测电阻”的实验中，实验室里供选用的器材有：电源（电压恒为4.5V），电流表一个（0～0.6A～3A）、电压表（0～3V～15V），开关一个，待测电阻一个，阻值约为6Ω，规格分别为“12Ω  1A”、“3Ω  2A”的两个滑动变阻器，导线若干．
（1）实验电路图如图甲所示，请用笔画线将图乙实物图连接完整．

（2）实验时电路中允许通过的最大电流约为0.5A．
（3）当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图所示，则待测电阻的阻值为6.25Ω．

（4）在实验时需要多测几组数据，你认为应该选择的滑动变阻器规格是12Ω 1A．

Answer 1

分析 （1）本实验中要用电流表应串联接入电路中，根据电压表的量程，判断电路中最大电流，从而确定电流表量程；
（2）由（1）分析知实验时电路中允许通过的最大电流；
（3）由图读取电流表示数；已知电压和电流，利用R=$\frac{U}{I}$得到电阻阻值；
（4）根据电路中电流最大计算滑动变阻器连入电路的最小值，从而确定要多测几组数据应选择的滑动变阻器规格．

解答 解：（1）测电阻的实验中要用电流表应串联接入电路中，由实物图可知，电压表使用的是0-3V量程，所以电流中最大电流约为：
I_最大=$\frac{{U}_{最大}}{{R}_{ab}}$=$\frac{3V}{6Ω}$=0.5A，所以电流表应使用0-0.6A量程，如图所示：
；
（2）由（1）分析可知，实验时电路中允许通过的最大电流约为0.5A；
（3）由图电流表选择的量程为0～0.6A，对应的分度值为0.02A，所以电流表的示数为0.4A；
据I=$\frac{U}{R}$可得，
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.4A}$=6.25Ω；
（4）电流中最大电流为0.5A，此时滑动变阻器连入电阻的阻值最小，其大小为：
R_变=$\frac{U}{{I}_{最大}}$-R_ab=$\frac{4.5V}{0.5A}$-6Ω=3Ω，所以应该选用的滑动变阻器是“12Ω  1A”．
故答案为：（1）见上图；（2）0.5；（3）6.25；（4）“12Ω  1A”

点评 本题是“伏安法测电阻”的实验，考查了实物连接、器材选择、电阻计算等，根据电路中电流最大判断滑动变阻器规格是本题的难点，要注意从电压表量程选择上入手．