Question

18．小天同學在做“用伏安法測電阻”的實驗時，除了滑動變阻器的名牌不清楚之外其他實驗器材齊全且完好，電源電壓不變，電流表和電壓表對電路的影響均忽略不計．以下是他的實驗過程，請回答下列問題：

（1）小天連接了如果圖甲所示的電路測量待測電阻R_x的阻值，請指出電路連接的錯誤之處：電壓表并聯(lián)在變阻器的兩端了（或滑動變阻器下面兩個接線柱接入了電路）（寫出一種即可）
（2）更正電路之前，小天發(fā)現(xiàn)可以利用甲圖所示的電路來測量滑動變阻器的最大阻值；他閉合開關(guān)，讀出電壓表的示數(shù)為10V，電流表的示數(shù)為0.2A，則可計算出滑動變阻器的最大阻值為50Ω
（3）小天按照圖乙所示電路圖正確連接好電路后，為了減小實驗誤差，他選用了合適的量程進行了多次測量，以下是他的實驗記錄．第一次：當滑動變阻器的滑片位于最左端時，電壓表的指針位置如圖丙所示；第二次：當滑動變阻器的滑片位于某位置時，電流表的示數(shù)為0.58A，電壓表的指針位置如圖丁所示；第三次：當滑動變阻器的滑片位于最右端時，電流表的示數(shù)為1.1A，則R_x的平均阻值為10.4Ω（精確到0.1Ω）

Answer 1

分析 （1）（2）用伏安法測電阻電壓表與待測電阻并聯(lián)，變阻器按一下一上原則接入電路中；根據(jù)歐姆定律求滑動變阻器的最大阻值；
（3）由（2）根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出電源電壓；第2次實驗和第1次比，變阻器連入電路中的電阻變小，根據(jù)分壓原理電壓表示數(shù)變大，據(jù)此確定電壓表選用的量程，分別根據(jù)歐姆定律得出電阻值，并求平均值．

解答 解：（1）（2）甲圖中，電壓表并聯(lián)在變阻器的兩端了（或?qū)⒒瑒幼冏杵飨旅鎯蓚�接線柱接入了電路），因電壓表的示數(shù)為10V，電流表的示數(shù)為0.2A，則可計算出滑動變阻器的最大阻值為：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}=\frac{10V}{0.2A}$=50Ω；
（3）在第1次實驗中，電路中電流為0.2A，根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，故電源電壓：
U=IR_滑+U_表=0.2A×50Ω+2V=12V；
第2次實驗和第1次比，變阻器連入電路中的電阻變小，故電壓表示數(shù)變大，故丙只能選用小量程，分度值為0.1V，示數(shù)為2V，丁圖中選用大量程，分度值為0.5V，示數(shù)為6V，
待測電阻R₁=$\frac{{U}_{表}}{I}=\frac{2V}{0.2A}$=10Ω；
在第2次測量中，R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$$\frac{6V}{0.58A}$≈10.3Ω，；
第3次測量中，R₃=$\frac{{U}_{3}}{{I}_{3}}$=$\frac{12V}{1.1}$≈10.9Ω．則R_x的平均阻值為：
$\frac{{R}_{1}{+R}_{2}{+R}_{3}}{3}$=$\frac{10Ω+10.3Ω+10.9Ω}{3}$=10.4Ω．
故答案為：（1）電壓表并聯(lián)在變阻器的兩端了（或滑動變阻器下面兩個接線柱接入了電路）；（2）50；（3）10.4．

點評 本題測電阻大小，考查反�，F(xiàn)象的分析、電阻的計算及數(shù)據(jù)的處理，最后一問根據(jù)分壓原理確定電壓表量程是關(guān)鍵．