Question

在“用電壓表和電流表測電阻”的實驗中，提供的器材有：待測電阻R（阻值約為5Ω）、兩節(jié)干電池、電壓表（量程“0--3V”、“0--15V”）、電流表（“0--0.6A”、“0--3A”）、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干．
（1）電壓表的量程應(yīng)選______V．
（2）小蘭同學(xué)按如圖1所示的電路圖連接好電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角度很大，接近量程，而電流表的指針偏轉(zhuǎn)角度很小，不到量程的1/5．小蘭檢查電路后發(fā)現(xiàn)自己連接電路時出現(xiàn)了兩個問題：一是把滑動變阻器的滑片放在了______（a或b）位置，二是______（電壓表、電流表）的量程選擇不當(dāng)．
（3）小勇同學(xué)自己連接好電路后通過實驗得到多組數(shù)據(jù)，并作出如圖2所示的U-I圖象，則小勇同學(xué)把電壓表并聯(lián)在了______（電阻R或滑動變阻器）的兩端．根據(jù)U-I圖象，可求得待測電阻R=______Ω．

Answer 1

解：（1）由題意知，電源由2節(jié)干電池組成，所以電源電壓最大為3V，因此電壓表應(yīng)選擇0～3V的量程；
（2）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角度很大，接近量程，說明此時電阻兩端的電壓接近電源電壓3V，而電流表有示數(shù)，說明電阻未發(fā)生斷路，因此滑動變阻器的阻值為0，可判斷此時滑動變阻器的滑片移到了最小阻值處，由圖知，滑片應(yīng)移至a端；
此時電路中電流大約為I===0.6A，而電流表的指針偏轉(zhuǎn)角度很小，不到量程的1/5，說明此時選擇了0～3A的量程；
（3）由圖象知，電流值變小，說明滑動變阻器的阻值變大，此時電壓表示數(shù)變大，說明電壓表與滑動變阻器并聯(lián)；
由圖象知，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.2A時，電壓表的示數(shù)為1.7V，則：
U=I₁R+U₂=0.2A×R+1.7V…①，
當(dāng)電流表的示數(shù)為0.4A時，電壓表的示數(shù)為0.6V，則：
U=I₂R+U₂′=0.4A×R+0.6V…②，
由①、②得R=5.5Ω．
故答案為：（1）0～3；（2）a；電流表；（3）滑動變阻器；5.5．
分析：（1）根據(jù)電源電壓來選擇電壓表的量程；
（2）根據(jù)數(shù)據(jù)分析，電壓表的示數(shù)滿偏，可能是由于滑動變阻器的阻值為零或電阻R斷路造成的，然后結(jié)合電流表的情況得出結(jié)論；
當(dāng)滑動變阻器阻值為零時，根據(jù)待測電阻的阻值及電源電壓求出此時電路中的電流，便可分析出結(jié)論；
（3）根據(jù)電流值和電壓值的變化情況，結(jié)合串分壓的知識進(jìn)行判斷；
根據(jù)圖象，確定電流及滑動變阻器兩端的電壓，根據(jù)電源電壓不變，列出關(guān)系式，從而可以計算出待測電阻的阻值．
點(diǎn)評：此題是“用電壓表和電流表測電阻”的實驗，考查了電壓表量程的選擇，實驗問題的分析及電阻的計算，（3）問的關(guān)鍵是根據(jù)圖象確定電阻R兩端的電壓及電流．