Question

19．在“伏安法測電阻”的實驗中，小珍連接的部分電路如圖所示．

（1）請你用筆畫線代替導線，將圖1中的電路連接完整；
（2）連接電路時，滑動變阻器的滑片P應移至A（選填“A”或“B”）端，開關應處于斷開狀態(tài)；
（3）小珍連接好電路后，閉合開關，發(fā)現(xiàn)無論如何移動變阻器的滑片，電壓表、電流表均有示數(shù)，但示數(shù)都不改變，原因可能是滑動變阻器接在C、D接線柱（或接在A、B接線柱）．（寫出一種可能）
（4）小珍改正后，再次接通電路，移動滑動變阻器滑片P到某一點時，電流表示數(shù)為0.2A，電壓表示數(shù)（如圖2）為2.3V，根據(jù)公式R=$\frac{U}{I}$可計算出定值電阻的阻值為11.5Ω．
（5）若把步驟（4）中測量的阻值作為最后實驗結果，你認為合適嗎？理由是什么？不合適；沒有多次測量取平均值以減小誤差
（6）小珍將上述實驗中的定值電阻進行更換，用相同的方法再次測定新電阻的阻值，然后根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出如圖所示的I-U圖象，分析圖象可知R_a＜R_b（選填“＞”“＜”或“=”）．

Answer 1

分析 （1）電壓表與電阻并聯(lián)，滑動變阻器一上一下串聯(lián)在電路中，根據(jù)電源電壓選擇電壓表的量程；
（2）連接電路時，開關處于斷開狀態(tài)，閉合開關前，滑片處于最大阻值處．
（3）當滑動變阻器同時接上面或下面兩個接線柱時，電阻分別為零和最大，移動滑片，不會改變接入電路中的電阻；
（4）電壓表讀數(shù)：首先確定使用的量程，然后確定每一個大格和每一個小格代表的示數(shù)．
由電壓和電流，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$計算電阻．
（5）定值電阻的阻值是不變的，為了使測量結果更準確，要多次測量求平均值．
（6）根據(jù)電壓一定時，電流跟電阻成反比，在I-U的圖象上，找電壓相等時，比較電流大小來確定電阻大�。�

解答 解：（1）滑動變阻器已經(jīng)選定了下面接線柱，上面接線柱任意選擇串聯(lián)在電路中．將電壓表與電阻并聯(lián)，電源由兩節(jié)干電池組成，最大電壓為3V，所以電壓表可選擇0～3V的量程，如圖所示：

（2）連接電路時，開關處于斷開狀態(tài)，防止連接完最后一根導線，電路接通，損壞元件，滑動變阻器接入右半段，閉合開關前，滑片應處于A端，滑動變阻器連入電路的阻值最大．
（3）無論如何移動變阻器的滑片，電壓表、電流表均有示數(shù)，但示數(shù)都不改變，說明變阻器不起作用，則滑動變阻器同時接了上面或下面兩個接線柱；
（4）電壓表選擇0～3V量程，每一個大格代表1V，每一個小格代表0.1V，電壓為2.3V，
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.3V}{0.2A}$=11.5Ω．
（5）定值電阻的阻值不變，為了使測量結果更準確，要多次測量求平均值來減小誤差．只把一次實驗所得的電阻作為最后結果不合適．
（6）如圖，取電壓相等，找到對應的電流I_a和I_b，I_a＞I_b，根據(jù)電壓一定時，電流跟電阻成反比，所以，R_a＜R_b．
（6）電壓表和電流表有示數(shù)，移動滑片，電壓表和電流表示數(shù)不變，滑動變阻器不能改變電路中的電阻，都接C、D或A、B兩個接線柱．
故答案為：（1）見上圖；（2）A；斷開；（3）滑動變阻器接在C、D接線柱（或接在A、B接線柱）；（4）2.3；R=$\frac{U}{I}$；11.5；（5）不合適；沒有多次測量取平均值以減小誤差；（6）＜．

點評 （1）實驗中定值電阻的阻值受溫度影響很小，多次測量的目的是減小誤差；燈泡燈絲的電阻受溫度影響較大，多次測量的目的是發(fā)現(xiàn)燈絲電阻與溫度的關系．
（2）給定I-U圖象時，比較R_a與R_b的大小時，取電壓相等，根據(jù)電壓一定，電流跟電阻成反比來判斷．
注意橫縱坐標代表的物理量，畫出相等電壓這條直線是關鍵．