Question

7．如圖所示，電源電壓為6V，小明利用圖甲電路測(cè)定值電阻的阻值；圖乙為連接不完整的實(shí)物圖．

（1）對(duì)照電路圖甲，請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將乙圖中未連接部分連接起來(lái)．
（2）實(shí)驗(yàn)操作中有可能出現(xiàn)下列四種錯(cuò)誤，如果出現(xiàn)：電流表示數(shù)為零，電壓表示數(shù)為6V的現(xiàn)象，其錯(cuò)誤可能是B
A．電流表的正負(fù)接線柱接反　 B．電阻R_x發(fā)生了斷路
C．電阻R_x發(fā)生了短路　　　    D．把滑動(dòng)變阻器下端兩接線柱連入電路
（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，某次電流表和電壓表的示數(shù)如圖丙所示，此時(shí)測(cè)得的R_x=5Ω．
（4）完成上述實(shí)驗(yàn)后，小明想用原電路測(cè)某一定值電阻R₀的阻值（阻值約為20Ω），他發(fā)現(xiàn)電壓表?yè)p壞，便將其拆除，然后仔細(xì)看了一下滑動(dòng)變阻器的銘牌“50Ω 1A”．請(qǐng)你在不改變其他元件連接的方式下（總電壓未知），幫他完成實(shí)驗(yàn)．
實(shí)驗(yàn)步驟：
①閉合開(kāi)關(guān)，使滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最小（為零），記下電流表的示數(shù)I₁；
②將滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最大為50Ω，記下電流表示數(shù)I₂：
③表達(dá)式：R₀=$\frac{{I}_{2}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$×50Ω．（用所測(cè)物理量符號(hào)表示）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電源的電壓確定電壓表的量程且與被測(cè)電阻并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中；
（2）燈泡斷路時(shí)，電路總電阻較大，電路電流較小，與待測(cè)電阻并聯(lián)的電壓表示數(shù)為電源電壓，據(jù)此分析電路故障原因．
（3）根據(jù)圖丙中電表的量程和分度值讀出示數(shù)，利用歐姆定律求出此時(shí)測(cè)得R_x的阻值；
（4）滑動(dòng)變阻器的最大阻值已知，滑動(dòng)變阻器和被測(cè)電阻串聯(lián)，讓滑動(dòng)變阻器全部接入和不接入，來(lái)改變電路的電阻，完成電流表的兩次測(cè)量，利用兩次電路的電源電壓相等，列出等式，解出R₀．

解答 解：（1）電源的電壓為6V，則電壓表的量程為0～15V，且與被測(cè)電阻并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器的任意上方接線柱與被測(cè)電阻串聯(lián)，如下圖所示：

（2）燈泡斷路時(shí)，電路總電阻較大，電路電流較小，與待測(cè)電阻并聯(lián)的電壓表示數(shù)為電源電壓，故故障為電阻R_x發(fā)生了斷路；
（3）圖丙中，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.5A，
電壓表的量程為0～15V，分度值為0.5V，示數(shù)為2.5V，
則此時(shí)測(cè)得R_x的阻值R_x=$\frac{{U}_{x}}{{I}_{x}}$=$\frac{2.5V}{0.5A}$=5Ω；
（4）實(shí)驗(yàn)步驟：①閉合開(kāi)關(guān)，使滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最�。�為零），記下電流表的示數(shù)I₁；
②將滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最大為50Ω，記下電流表示數(shù)I₂．
因?yàn)殡娫吹碾妷翰蛔儯?br />所以U=I₁R₀=I₂（R_滑+R₀）
解得：R₀=$\frac{{I}_{2}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$×50Ω．
故答案為：（1）見(jiàn)上圖；（2）B；（3）5；（4）①閉合開(kāi)關(guān)，使滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最小（為零），記下電流表的示數(shù)I₁；②將滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最大為50Ω，記下電流表示數(shù)I₂；③$\frac{{I}_{2}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$×50Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了伏安法測(cè)電阻的實(shí)物圖的連接、故障分析、電表的讀數(shù)、歐姆定律的應(yīng)用和特殊的測(cè)量方法測(cè)電阻，連接電路圖時(shí)要回根據(jù)電源的電壓確定電壓表的量程．