Question

16．小軒同學做“用電流表、電壓表測電阻”的實驗，實驗器材齊全且完好，電源電壓保持不變．小軒正確串聯(lián)實驗器材，并將滑片放置于滑動變阻器的一端，然后將電壓表并聯(lián)在電路中．

（1）閉合開關后，兩電表的示數(shù)如圖所示，接著移動變阻器的滑片，觀察到電壓表的示數(shù)逐漸變小，直至為零，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是電壓表與滑動變阻器并聯(lián)了；
（2）經(jīng)過思考，小軒重新實驗，他正確連接電路，操作步驟均正確，閉合開關后，他發(fā)現(xiàn)兩電表指針所指的刻度與圖示一致，在小軒同學這兩次實驗中，電流表的示數(shù)一定沒有發(fā)生變化；
（3）繼續(xù)移動變阻器的滑片，當電壓表的示數(shù)為3V時，電流表的示數(shù)為0.3A，則此時待測電阻的阻值為10Ω，此實驗要進行多次測量，這樣做目的是多次測量求平均值減小誤差；
（4）本實驗所用的電源電壓為6V．

Answer 1

分析 （1）閉合開關，電壓表與電流表都有示數(shù)，且示數(shù)正常，說明電路即不存在斷路也不存在短路；接著移動滑動變阻器的滑片，觀察到電壓表的示數(shù)逐漸變小，直到為零，說明滑動變阻器連接正確，而電壓表逐漸變小，說明電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電壓表并聯(lián)與滑動變阻器并聯(lián)；
（2）根據(jù)題意確定電壓表與電流表的量程、最小分度值，讀出電壓表與電流表的示數(shù)，根據(jù)公式R=$\frac{U}{I}$計算出電阻的阻值；多次測量求平均值減小誤差；
（3）因為燈泡和滑動變阻器是串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路特點可求電源電壓．

解答 解：
（1）閉合電建，電壓表與電流表都有示數(shù)，移動滑動變阻器滑片，電壓表的示數(shù)逐漸變小，直到為零，說明電壓表測的不是待測電阻兩端的電壓，而是測滑動變阻器兩端的電壓，電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端；
（2）第一次閉合電鍵后，電壓表是測量的滑動變阻器兩端的電壓，由圖示可知：電流表量程為0～0.6A，分度值為0.02A，因此電流表的示數(shù)為0.2A；
由于電源電壓和電路中的總電阻不變，所以電流表的示數(shù)與原來是相同的；
（3）定值電阻的阻值為：R_x=$\frac{U}{I}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω；多次測量求平均值減小誤差；
（4）當剛閉合開關時，電流表的示數(shù)為0.1A，由題意知，滑動變阻器阻值最大時，由圖知，電壓表的量程應為0～15V，示數(shù)為5V，
定值電阻的電壓為：U_x=IR_x=0.1A×10Ω=1V，則電源電壓：U=U_滑+U_x=5V+1V=6V，
故答案為：（1）電壓表與滑動變阻器并聯(lián)了；（2）電流；（3）10；多次測量求平均值減小誤差；（4）6．

點評 此題是“用電流表、電壓表測電阻”的實驗，主要考查了滑動變阻器的應用及歐姆定律的應用，關鍵是能分析出電壓表的量程及示數(shù)，得出滑動變阻器的最大阻值．