Question

14．某同學用伏安法測量待測電阻的阻值．現有器材為：
待測電阻R（阻值約為5Ω）
電源（電動勢3V）
滑動變阻器（阻值范圍0～10Ω）
電流表（量程0.6A，3A
電壓表（量程3V，15V）
開關，導線若干．
實驗要求在測量電路中將電流表外接，滑動變阻器起限流作用．回答下列問題：
（1）按照實驗要求在圖（a）中畫出實物連線圖．

（2）若已按實驗要求接線，閉合開關后移動滑動變阻器的滑片，電壓表的示數始終約為3V，電流表的示數始終接近0．寫出產生這種現象的一個原因：待測電阻R斷路．
（3）在連線正確后，閉合開關．電壓表和電流表的示數分別如圖（b）和圖（c）所示．由圖可知，電壓表讀數為2.20V，電流表讀數為0.48A．由此可得待測電阻的阻值為4.58Ω（結果保留3位有效數字）．

Answer 1

分析 （1）電流表采用外接，滑動變阻器采用限流法，按照要求連接實物圖．
（2）抓住電壓表的示數始終約為3V，電流表的示數始終接近0，即電壓表所測的電壓等于電源電壓，從而分析故障的原因．
（3）根據表頭讀出電壓表、電流表的讀數，結合歐姆定律求出待測電阻的大小．

解答 解：（1）因為電源電動勢為3V，則電壓表的量程選用3V，根據歐姆定律知，電流的最大值大約0.6A，則電流表量程選擇0.6A，根據實物圖進行連線．
（2）閉合開關后移動滑動變阻器的滑片，電壓表的示數始終約為3V，電流表的示數始終接近0，產生這種現象的原因是待測電阻R斷路，由于電壓表內阻非常大，導致電流表電流接近0，電壓表電壓測得是電源電壓．
（3）由圖可知，電壓表的讀數為2.20V，電流表的讀數為0.48A，根據歐姆定律得，待測電阻R=$\frac{U}{I}=\frac{2.20}{0.48}≈4.58Ω$．
故答案為：（1）如圖所示，（2）待測電阻R斷路，（3）2.20，0.48，4.58．

點評 在連線圖時要注意選擇電流表和電壓表的量程，掌握故障分析的方法，讀數時理清每一格表示多少，從而進行讀數．