Question

某同學(xué)做“用電壓表和電流表測電阻”實(shí)驗(yàn)，請完成下列要求．
（1）在圖中，將電路元件用筆線代替導(dǎo)線連成一個測電阻的電路．

（2）根據(jù)你的連線，在閉合電鍵前，將滑動變阻器的滑片移到最

右

端（選填“左”或“右”）．
（3）實(shí)驗(yàn)原理是

R=

U

I

．
（4）實(shí)驗(yàn)中多次移動滑片位置，目的是

多次測量求平均值，減小實(shí)驗(yàn)誤差

．
（5）實(shí)驗(yàn)所用變阻器標(biāo)有“20歐 1安”字樣，電源電壓保持不變，所有元件均完好．該同學(xué)實(shí)驗(yàn)步驟正確，閉合電鍵S，觀察到電壓表、電流表示數(shù)如圖所示．他移動滑片P到某位置，觀察到電壓表、電流表示數(shù)分別為2伏、0.24安．接著他繼續(xù)移動滑片到端點(diǎn)時，觀察到電流表示數(shù)為0.56安．
（a）請在表格中補(bǔ)上實(shí)驗(yàn)有關(guān)項(xiàng)目；
（b）根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)器材及觀察到的現(xiàn)象將有關(guān)數(shù)據(jù)填入表格內(nèi)，并求出R_x的阻值．（計算電阻時，精確到0.1歐）

物理量 實(shí)驗(yàn)序號

Answer 1

分析：（1）伏安法測電阻，電源、開關(guān)、滑動變阻器、電流表、待測電阻組成串聯(lián)電路，電壓表并聯(lián)在待測電阻兩端，據(jù)此連接實(shí)物電路圖，連接電路圖時，注意電表正負(fù)接線柱不要接反．
（2）閉合開關(guān)前，滑動變阻器滑片應(yīng)調(diào)到阻值最大處，根據(jù)電路圖確定滑片的位置．
（3）伏安法測電阻的原理是歐姆定律．
（4）為減小實(shí)驗(yàn)誤差應(yīng)進(jìn)行多次測量求平均值．
（5）（a）表格應(yīng)包括電壓、電流、電阻、電阻的平均值等項(xiàng)目；
（b）根據(jù)題意確定電表量程，由圖示電表讀出電表示數(shù)，將數(shù)據(jù)填入表格，然后由歐姆定律求出電阻值，最后求出電阻的平均值．

解答：解：（1）伏安法測電阻的電路圖如圖所示．
（2）由電路圖可知，閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)置于右端，此時滑動變阻器接入電路的阻值最大．
（3）∵I=

U

R

，∴R=

U

I

，
伏安法測電阻的原理是：歐姆定律，即：R=

U

I

．
（4）實(shí)驗(yàn)中藥進(jìn)行多次測量求平均值，減小實(shí)驗(yàn)誤差．
（5）（a）表格應(yīng)包括：電壓、電流、電阻、電阻的平均值，如下表所示．
（b）①由題意知，電路最大電流是0.56A，電流表量程是0～0.6A，由圖示電流表可知，電流表分度值是0.02A，電流表示數(shù)是0.16A；②由題意可知，電壓表量程是0～15V，由圖示電壓表可知，電壓表分度值是0.1V，電壓表讀數(shù)是1.3V；把已知實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表，如下表所示；③∵I=

U

R

，∴U=IR，剛閉合開關(guān)時，滑動變阻器阻值全部接入電路，電源電壓U=U₁+I₁R_滑=1.3V+0.16A×20Ω=4.5V；當(dāng)滑片移動到另一端時，滑動變阻器接入電路阻值為零，只有待測電阻接入電源兩端，待測電阻電壓等于電源電壓，即；電流為0.56A時的電壓是4.5V；④∵I=

U

R

，
∴電阻R₁=

U1

I1

=

1.3V

0.16A

≈8.1Ω，R₂=

U2

I2

=

2V

0.24A

≈8.3Ω，R₃=

U3

I3

=

4.5V

0.56A

≈8.0Ω，
電阻R_X=

R1+R2+R3

3

=

8.1Ω+8.3Ω+8.0Ω

3

≈8.1Ω，如下表所示．

物理量 　　實(shí)驗(yàn)序號	電壓（伏）	電流（安）	電阻（歐）	電阻平均值（歐）
1	1.3	0.16	8.1	8.1
2	2	0.24	8.3
3	4.5	0.56	8.0

故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）右；（3）R=

U

I

；
（4）多次測量求平均值，減小實(shí)驗(yàn)誤差；（5）如上表所示．

點(diǎn)評：本題考查了連接實(shí)物電路圖、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)進(jìn)行多次測量的目的、電表讀數(shù)、設(shè)計實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格、求電阻等問題；知道伏安法測電阻的原理是正確連接電路圖的前提與關(guān)鍵，連接電路圖時，要注意電表量程的選擇，注意電表正負(fù)接線柱不要接反；對電表讀數(shù)時，要先確定電表量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時視線要與電表刻度線垂直．