Question

（7分）小明和學習小組利用電源（電壓未知）、滑動變阻器（）、電流表、電壓表、開關各一，導線若干來測量電阻R_x的阻值（其阻值約幾百歐）。
在圖甲中完成實驗電路的連接。
 
（2）設計的實驗表格為右上表，表格中
①處應填寫         。
（3）正確連接電路后，當滑動變阻器的滑片移至某一位置時，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，為      V。
（4）實驗中，器材完好，當移動滑動變阻器的滑片—，電壓表指針偏轉正常，但電流表指針都幾乎不偏轉，無法讀數(shù)，原因可能是                                          。
（5）勤于思考的小明在不改動原來實驗電路的情況下，也能求出待測電阻R_x的阻值。請你寫出小明的主要實驗步驟（用相應的字母表示測出的物理量）。
①                                                                    ；
②                                                                    ；
③寫出待測電阻的表達是R_x=                   。

Answer 1

（1）如圖   （2）電阻的平均值  （3）2.4   （4）R_x的阻值太大或電源電壓太小，導致電路中的電流太小  （5）①將滑動變阻器的滑片移動阻值為零處，記下電壓表的示數(shù)U₁；
②再將滑動變阻器的滑片移動阻值最大（100Ω）處，記下電壓表的示數(shù)U₂；③R_x=．

解析試題分析：（1）根據電壓表與被測電路元件并聯(lián)進行解答；電壓表與待測電阻并聯(lián)，如下圖所示：

（2）伏安法測電阻的實驗中應多次測量減小誤差；本實驗中，應多次測量求平均值以減小誤差，所以表格的最后一欄是電阻的平均值（Ω）；
（3）根據電壓表的量程和分度值讀出示數(shù)；圖乙中，電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，示數(shù)為2.4V；
（4）實驗中，器材完好，當移動滑動變阻器的滑片時，電壓表指針偏轉正常，說明電壓表兩接線柱與電源之間是通路，電流表指針幾乎不偏轉說明電流表被短路；實驗中，器材完好，當移動滑動變阻器的滑片時，電壓表指針偏轉正常，但電流表指針幾乎不偏轉，無法讀數(shù)，原因可能是電流表被短路；
（5）電流表被短路，要測待測電阻的阻值，可以根據串聯(lián)電路的電流特點進行解答，即先讓滑動變阻器接入電路中的電阻為0，此時電壓表測電源的電壓，然后讓滑動變阻器接入電路中的電阻最大，此時電壓表測R_x兩端的電壓，根據串聯(lián)電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，根據串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律得出等式即可得出答案．電流表被短路時，先調節(jié)滑動變阻器使其接入電路中的電阻為0Ω，此時電壓表測電源的電壓，讀出示數(shù)U₁，然后調節(jié)滑動變阻器的滑片使其完全接入電路中，讀出電壓的示數(shù)U₂，由串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和可知，滑動變阻器兩端的電壓U_滑=U₁-U₂，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，由I=可得，，
解得：R_x=．
考點：測電阻