Question

11．某實(shí)驗(yàn)小組做“伏安法測(cè)量電阻”的實(shí)驗(yàn)，所用的器材有：電壓為3V的電源，待測(cè)電阻R_x，以及符合實(shí)驗(yàn)要求的滑動(dòng)變阻器、電流表、電壓表、導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)，圖甲是沒(méi)有連接完整的實(shí)物電路
（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物電路連接完整；
（2）連好電路閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片P置于最左端．（選填“最左”或“最右”）
（3）實(shí)驗(yàn)中，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片，電流表、電壓表均無(wú)示數(shù)，為了檢查電路故障，他們借助一根檢測(cè)導(dǎo)線進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)該導(dǎo)線兩端分別接不同點(diǎn)時(shí)，對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象如上表所示，由此可以判斷電路發(fā)生的故障是cd導(dǎo)線接觸不良；

檢測(cè)導(dǎo)線接點(diǎn)	現(xiàn)象
a、b	電壓表、電流表均無(wú)示數(shù)
a、c	電壓表、電流表均無(wú)示數(shù)
a、d	電壓表、電流表均無(wú)示數(shù)
c、d	電壓表、電流表均無(wú)示數(shù)

（4）排除故障后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)電壓表表示示數(shù)為2.4V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙所示，這時(shí)電流為0.3A，他們利用此組數(shù)據(jù)得出該待測(cè)電阻Rx的阻值，結(jié)束了實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為他們這種做法有何不妥：實(shí)驗(yàn)次數(shù)較少應(yīng)多次實(shí)驗(yàn)求平均值；
（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，老師告訴同學(xué)們，電壓表雖然電阻較大，但還是有少量電流通過(guò)電壓表，老師認(rèn)為有電流通過(guò)的理由是電流表外接法和電流表內(nèi)接法中，兩次電流表的示數(shù)不同，因此計(jì)算出的電阻的大小會(huì)跟真實(shí)值相比將偏小．（選填“偏大”、“偏小”或“相等”）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電源的電壓確定電壓表的量程且與R_x并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中；
（2）閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于最大阻值處；
（3）電壓表和電流表均無(wú)示數(shù)，電路是斷路：
當(dāng)導(dǎo)線連接兩點(diǎn)時(shí)，不能改變電壓表和電流表示數(shù)時(shí)，斷路不在導(dǎo)線連接的兩點(diǎn)之間．
當(dāng)導(dǎo)線連接兩點(diǎn)時(shí)，改變電壓表和電流表示數(shù)時(shí)，斷路在導(dǎo)線連接的兩點(diǎn)之間．
（4）根據(jù)電流表的量程和分度值讀出電流表的示數(shù)，一次測(cè)量存在較大的誤差，為了使測(cè)量值更接近于真實(shí)值，應(yīng)進(jìn)行多次測(cè)量求平均值；
（5）根據(jù)電壓表與電流表所測(cè)量的量，分析電壓與電流的測(cè)量值與真實(shí)值間的關(guān)系，然后判斷電阻的測(cè)量值與真實(shí)值間的關(guān)系．

解答 解：（1）因?yàn)殡娫措妷簽?V，則電壓表選0～3V的量程，且與R_x并聯(lián)；滑動(dòng)變阻器的任意上方接線柱與電流表的負(fù)接線柱相連，如下圖所示：

（2）閉合開(kāi)關(guān)前，保護(hù)電路的滑動(dòng)變阻器的滑片位于最大阻值處的最左端；
（3）電壓表和電流表無(wú)示數(shù)，電路是斷路．
導(dǎo)線連接在a、d之間，改變電壓表和電流表的示數(shù)，斷路在a、d之間．
導(dǎo)線連接在c、d之間，改變電壓表和電流表的示數(shù)，斷路在c、d之間．
導(dǎo)線連接在a、b之間，a、c之間都不能改變電壓表和電流表示數(shù)，斷路不在a、b和a、c之間．
所以斷路在c、d之間，即cd導(dǎo)線接觸不良；
（4）電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以電流表的示數(shù)為0.3A；
因?yàn)槿魏螌?shí)驗(yàn)儀器都不是絕對(duì)的精密，測(cè)量的數(shù)據(jù)會(huì)存在誤差，我們常用的減小誤差的方法是多測(cè)幾組數(shù)據(jù)取平均值．
（5）伏安法測(cè)電阻有兩種接法，如圖：

在電流表外接法和電流表內(nèi)接法中，兩次電流表的示數(shù)不同，可知電壓表雖然電阻較大，只要U不為零，就有少量電流通過(guò)電壓表；
因?yàn)殡妷罕頊y(cè)量定值電阻的實(shí)際電壓，
在電流表外接法中，電流表測(cè)量定值電阻和電壓表的總電流，通過(guò)電阻的電流小于電流表的示數(shù)，電流的測(cè)量值大于電阻的實(shí)際電流值，
根據(jù)R=$\frac{U}{I}$可知，其中的U和I都是測(cè)量值，得到的電阻偏�。�
故答案為：
（1）如上圖所示；
（2）最左；
（3）cd導(dǎo)線接觸不良；
（4）0.3；實(shí)驗(yàn)次數(shù)較少應(yīng)多次實(shí)驗(yàn)求平均值；
（5）電流表外接法和電流表內(nèi)接法中，兩次電流表的示數(shù)不同；偏�。�

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電壓表和滑動(dòng)變阻器的連接、電路故障的判斷、實(shí)驗(yàn)的評(píng)估和誤差分析等問(wèn)題，涉及到的知識(shí)很多，綜合性很強(qiáng)，有一定的難度．