Question

5．在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，所用實(shí)驗(yàn)器材如下：電源（電壓恒為6V）、電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)、待測(cè)電阻R_x、滑動(dòng)變阻器（最大阻值20Ω）各一個(gè)，導(dǎo)線若干．
（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模��?qǐng)完成如圖所示的實(shí)物圖連接．
（2）電路連接正確后閉合開(kāi)關(guān)前，滑片應(yīng)置于A端．（選填“A”或“B”）
（3）小鷺連接完實(shí)驗(yàn)電路后，閉合開(kāi)關(guān)，通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器測(cè)得幾組數(shù)據(jù)，并由此計(jì)算出待測(cè)電阻的阻值，有關(guān)記錄和計(jì)算如表所示．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3
電壓/V	3.6	2.5	1.0
電流/A	0.24	0.34	0.48
電阻/Ω	15.0	7.4	2.1

她認(rèn)為一個(gè)電阻三次測(cè)量的結(jié)果不可能相差這么大，分析應(yīng)該是在連接電路時(shí)出現(xiàn)了錯(cuò)誤，錯(cuò)誤的原因是電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)．
（4）找出錯(cuò)誤的原因后，聰明的小鷺發(fā)現(xiàn)不必重測(cè)，利用表中記錄的數(shù)據(jù)也能計(jì)算出R_x．則第一次測(cè)量計(jì)算出的待測(cè)電阻應(yīng)該是10Ω．這種方法測(cè)出的電阻比真實(shí)值偏大．

Answer 1

分析 （1）在連接實(shí)物電路時(shí)，電壓表應(yīng)該與定值電阻并聯(lián)；
（2）在閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)值于最大阻值處；
（3）由表中數(shù)據(jù)可知，電壓表的示數(shù)減小時(shí)，電路中的電流增大，說(shuō)明電壓表不是并聯(lián)在待測(cè)電阻兩端，而是并聯(lián)在了滑動(dòng)變阻器兩端；
（4）電流表測(cè)電路中的電流，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，待測(cè)電阻兩端的電壓等于電源的電壓減去滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出待測(cè)電阻的阻值．

解答 解：（1）讀圖可知，電壓表還沒(méi)有接入是路，應(yīng)使其并聯(lián)在定值電阻的兩端，并選擇大量程．如圖所示：

（2）在閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)值于最大阻值處，故閉合開(kāi)關(guān)前，滑片應(yīng)置于A端；
（3）由表中數(shù)據(jù)可知，電壓表的示數(shù)減小時(shí)，電路中的電流增大，且電阻的阻值減小，說(shuō)明電壓表并聯(lián)在了滑動(dòng)變阻器兩端；
（4）由電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓可知，故表中電壓表的示數(shù)錯(cuò)誤；
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以第一次正確的記錄應(yīng)是U_x=U-U_滑=6V-3.6V=2.4V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，R_x=$\frac{{U}_{x}}{{I}_{x}}$=$\frac{2.4V}{0.24A}$=10Ω．
由于電路中的導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)、電源等無(wú)件均有一定的電阻，會(huì)分擔(dān)一部分電壓，故用上述方法所得出的定值電阻兩端的電壓偏大，使所計(jì)算的電阻值偏大．
故答案為：（1）見(jiàn)上圖；
（2）A；
（3）電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)； 
（4）10；大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，電路的連接、數(shù)據(jù)的與計(jì)算、誤差的分析等，綜合性強(qiáng)，是電學(xué)的重要實(shí)驗(yàn)，值得關(guān)注．