Question

20．某興趣小組用二節(jié)新干電池，規(guī)格為“10Ω 1.5A”的滑動(dòng)變阻器等器材，來測導(dǎo)體電阻．請分析回答：

（1）連接好電路，閉合開關(guān)，向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，當(dāng)滑片移到C點(diǎn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)兩表才有示數(shù)，示數(shù)分別為2V、0.2A．根據(jù)以上信息思考該電路的連接方式，并用筆畫線代替導(dǎo)線按該連接方式，將圖1電路連接完整．
（2）繼續(xù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器進(jìn)行測量，測得數(shù)據(jù)如表所示，第二次測量時(shí)電流表示數(shù)如圖2所示，據(jù)圖把表中所缺數(shù)據(jù)填寫完整．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	電壓/V	電流/A
1	2.0	0.20
2	2.5	0.24
3	2.8	0.28

（3）該實(shí)驗(yàn)多次測量的目的是減小實(shí)驗(yàn)的誤差．
（4）該小組同學(xué)用這套器材（所有器材不變）和阻值為5Ω、10Ω、20Ω的三個(gè)定值電阻繼續(xù)探究“電流與電阻的關(guān)系”．實(shí)驗(yàn)中要控制電阻兩端的電壓不變，那么電阻兩端電壓最小能控制到2.4V．

Answer 1

分析 （1）“當(dāng)向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，當(dāng)滑片移到C點(diǎn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)兩表才有示數(shù)，”說明C點(diǎn)左側(cè)有斷路故障（或接觸不良），則變阻器應(yīng)選擇右下接線柱；
（2）根據(jù)電流表的量程和分度值讀出電流表的示數(shù)；
（3）多次測量求出電阻后，取平均值可減小實(shí)驗(yàn)的誤差；電路中電阻變小，則變阻器應(yīng)選擇右下接線柱；
（4）當(dāng)滑片移到C點(diǎn)時(shí)，兩表的示數(shù)分別為2V、0.2A，據(jù)此求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器此時(shí)的電阻值；
探究電流與電阻關(guān)系時(shí)，要保持電壓一定，根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻的關(guān)系求出把阻值為20Ω的電阻連人電路時(shí)電壓表的最小示數(shù)，即為電阻兩端電壓最�。�

解答 解：
（1）由電路圖可知，定值電阻R與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)；
由題意可知，當(dāng)向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，當(dāng)滑片移到C點(diǎn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)兩表才有示數(shù)，這說明C點(diǎn)左側(cè)有斷路故障（或接觸不良），則變阻器應(yīng)選擇右下接線柱（A接線柱）與電源正極相連，如圖所示：

（2）圖1中電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.24A；
（3）在用伏安法測量定值電阻的阻值時(shí)，采用多次測量求平均減小實(shí)驗(yàn)的誤差；
（4）由題知，向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，當(dāng)滑片移到C點(diǎn)時(shí)，兩表的示數(shù)分別為2V、0.2A，
據(jù)此可知滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U=3V-2V=1V，
根據(jù)歐姆定律可得，滑動(dòng)變阻器此時(shí)的電阻值為：R_滑=$\frac{U}{I}$=$\frac{1V}{0.2A}$=5Ω（即最大阻值）；
因?yàn)槎ㄖ惦娮璧淖畲笞柚禐?0Ω，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為5Ω，根據(jù)“在串聯(lián)電路中，電阻兩端的電壓之比等于電阻之比”可得U_定：U_滑=R_定：R_滑=20Ω：5Ω=4：1；
又因電源電壓為3V，故20Ω的電阻分得的最小電壓值為U_定=$\frac{4}{5}$U_電源=$\frac{4}{5}$×3V=2.4V，故實(shí)驗(yàn)時(shí)將定值電阻兩端的電壓最小設(shè)定為2.4V．
故答案為：（1）見上圖；（2）0.24；（3）減小實(shí)驗(yàn)的誤差；（4）2.4．

點(diǎn)評(píng) 本實(shí)驗(yàn)題涉及電流表的讀數(shù)、滑動(dòng)變阻器的使用、實(shí)物圖的連接、減小誤差的方法；綜合性強(qiáng)，屬于難題．