Question

7．謝敏同學利用電壓表和電流表測量電阻R₁的阻值（約9Ω），電路設計如圖甲，電源選用兩節(jié)干電池．請一起完成以下探究：
（1）按照圖甲電路圖檢查實物圖連接時，發(fā)現(xiàn)有一根導線連接錯誤，請你在圖乙連接錯誤的導線上打“×”，并在圖中補畫出正確的連線．

（2）謝敏同學正確連接電路后，合上開關，可是無論怎樣移動滑片，電壓表示數(shù)總為3V不變，你認為發(fā)生故障的原因可能是定值電阻斷路；滑動變阻器短路（寫出兩個）．
（3）清除故障后，謝敏將滑片P滑到某一位置時，兩表讀數(shù)如圖丙所示，由此可知R₁=10Ω．
（4）做完以上實驗后，謝敏還用該實驗裝置來探究電流與電壓的關系，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，原因可能是滑動變阻器的阻值太�。�

Answer 1

分析 （1）用伏安法測電阻時，電表應與待測電阻并聯(lián)，測待測電阻電壓，分析電路圖，找出錯誤，并改正．
（2）電壓表示數(shù)總為3V不變，說明電壓表測量的是電源兩端的電壓，尋找可能的原因，一是滑動變速器短路，二是被測電阻斷路．
（3）由圖丙電表小量程讀數(shù)，根據(jù)歐姆定律求電阻；
（4）滑動變阻器與電阻串聯(lián)，電源電壓一定，由串聯(lián)電路特點知，滑動變阻器電壓越大，電阻兩端電壓越小，電壓表示數(shù)越��；現(xiàn)在無論如何調(diào)節(jié)滑動變阻器都不能使電阻兩端電壓達到1V，可能是因為滑動變阻器分壓太小造成的．

解答 解：（1）原電路中，電阻與變阻器并聯(lián)了，電壓表串聯(lián)在電路中是錯誤的，變阻器與電阻串聯(lián)，電壓表與電阻并聯(lián)，如下所示：

（2）移動滑片，電壓表總示數(shù)為3V，說明電壓表測的是電源電壓，即定值電阻處斷路或滑動變阻器處短路．
（3）清除故障后，將滑片移動到某位置時，兩電表均選用小量程，分度值分別為0.1V和0.02A，由圖丙知：U=2V，I=0.2A，
所以由歐姆定律得：
R₁=$\frac{U}{I}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω；
（4）電源電壓為3V，電阻與滑動變阻器串聯(lián)，根據(jù)串分壓的知識，當電阻電壓為1V時，滑動變阻器兩端的電壓應為2V，則滑動變阻器的阻值為待測電阻的2倍，所以電阻兩端電壓達不到1V，是因為滑動變阻器R的阻值太�。�
故答案為：（1）如上圖；
（2）定值電阻斷路；滑動變阻器短路；
（3）10；
（4）滑動變阻器的阻值太��；

點評 本題考查的是伏安法測電阻的實驗，考查了有關電路的連接、電路故障的判斷、電表讀數(shù)及電阻計算及對器材的要求．