Question

16．小明在做“用伏安法測電阻”的實驗中，所用的器材為兩節(jié)新干電池，最大阻值為10Ω的滑動變阻器R，待測電阻R_x及如圖甲所示的其它器材．
（1）如圖甲，實驗電路還未連接完整，請用筆畫線代替導線在答題卡相應圖中將實驗電路連接完整，要求滑動變阻器滑片向右移動時，電流表的示數(shù)增大．

（2）該實驗中滑動變阻器的主要作用是改變待測電阻兩端的電壓和電路中的電流，多次測量，其中一次當電壓表的示數(shù)為2.5V時，電流表對應的示數(shù)如圖乙所示，則本次測得的待測電阻R_x=10.42Ω．（保留兩位小數(shù)）
（3）做完以上實驗后，小明還用該實驗裝置來探究電流與電壓的關(guān)系，計劃測量當R_x兩端電壓分別為1V、2V、3V時對應的電流，但發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器都不能使R_x兩端電壓達到1V，原因是滑動變阻器的最大電阻過小．

Answer 1

分析 （1）電源電壓為3V，電壓表選用小量程與電阻并聯(lián)，根據(jù)要求滑動變阻器滑片向右移動時，確定變阻器的連接；
（2）為提高測量的準確程度，要多次測取平均值，據(jù)此分析該實驗中滑動變阻器的主要作用是；
由圖中電流表選用小量程讀數(shù)，由歐姆定律求待測電阻R_x；
（3）滑動變阻器與電阻R_x串聯(lián)，探究電流與電壓的關(guān)系要控制電壓表示數(shù)不變，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律確定變阻器的電壓，根據(jù)分壓原理判斷變阻器連入電路中的電阻與定值電阻的關(guān)系．

解答 解：（1）電源電壓為3V，電壓表選用小量程與電阻并聯(lián)，要求滑動變阻器滑片向右移動時，電流表的示數(shù)增大，說明變阻器的電阻變小，所以滑片以右的電阻絲連入電路中，如下圖所示：

（2）為提高測量的準確程度，要多次測取平均值，故該實驗中滑動變阻器的主要作用是：改變待測電阻兩端的電壓和電路中的電流，多次測量；
其中一次當電壓表的示數(shù)為2.5V時，電流表對應的示數(shù)如圖乙所示，圖中電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.24A，則本次測得的待測電阻：
R_x=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.24A}$≈10.42Ω；
（3）電源電壓為3V，電阻R_x與滑動變阻器串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)分壓的知識，當電阻R_x的電壓為1V時，滑動變阻器兩端的電壓應為2V，則滑動變阻器連入電路的阻值為電阻R_x的2倍，即20.84Ω，而滑動變阻器的最大電阻只有10Ω，所以電阻兩端電壓達不到1V，是因為滑動變阻器最大阻值過小的原因．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）改變待測電阻兩端的電壓和電路中的電流，多次測量；10.42；
（3）滑動變阻器的最大電阻過小．

點評 本題用伏安法測電阻，考查電路的連接、變阻器作用、數(shù)據(jù)的處理、電表讀數(shù)、電阻計算，同時也考查電流與電壓的關(guān)系實驗中對器材的要求及控制變量法的運用．