Question

【題目】在“伏安法測電阻”的試驗(yàn)中，小明同學(xué)所用的電源電壓恒定不變，但未知．滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“20Ω1.5A、”的字樣，電壓表和電流表的量程合適，他已連接了部分電路，如圖甲所示．請你完成下列問題：

（1）用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的電路連接完整．
（2）當(dāng)電壓表示數(shù)為2.4V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙所示，電阻絲的電阻為Ω．
（3）進(jìn)行了上步計(jì)算后，小明認(rèn)為實(shí)驗(yàn)就完成了，小亮則認(rèn)為，僅這樣就得出電阻的阻值不夠可靠．原因是 ．
（4）小芳連接電路后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片的過程中發(fā)現(xiàn)，電流表示數(shù)變大時(shí)，電壓表示數(shù)反而減小，電流表示數(shù)變小時(shí)，電壓表示數(shù)反而增大．經(jīng)檢查所用器材均完好．你認(rèn)為出現(xiàn)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因是 ．
（5）小芳正準(zhǔn)備繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)電壓表已損壞．她利用余下的電流表和滑動(dòng)變阻器完成對Rx的再一次測量．請你在圖丙中畫出設(shè)計(jì)的電路圖，并完善下列步驟．
①按照電路圖連接好電路；
②調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使接入電路的阻值為時(shí)，讀出電流表的示數(shù)I1；
③再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使接入電路的阻值為時(shí)，讀出電流表的示數(shù)I2；（I1＞I2）
④根據(jù)已知條件和測量結(jié)果，寫出定值電阻的表達(dá)式：Rx= ．

Answer 1

【答案】
（1）解：定值電阻RX的兩端電壓未知，電壓表選擇0～15V量程，電壓表與定值電阻并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器已經(jīng)選定了下面接線柱，任意選擇上面一個(gè)接線柱串聯(lián)在電路中．如下圖甲：

（2）10
（3）只測一組數(shù)據(jù)誤差較大
（4）電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端
（5）；0；20Ω；
【解析】解：（1）定值電阻RX的兩端電壓未知，電壓表選擇0～15V量程，電壓表與定值電阻并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器已經(jīng)選定了下面接線柱，任意選擇上面一個(gè)接線柱串聯(lián)在電路中．如下圖甲：
;（2）電流表選擇0～0.6A量程，每一個(gè)大格代表0.2A，每一個(gè)小格代表0.02A，電流為0.24A，電壓表示數(shù)為2.4V，則電阻絲的電阻為R= = =10Ω．（3）小明實(shí)驗(yàn)時(shí)只測一組數(shù)據(jù)計(jì)算出電阻的阻值，誤差較大，為了使測量更準(zhǔn)確，要進(jìn)行多次測量，求電阻的平均值．（4）電源電壓恒定，電流表串聯(lián)在電路中，
電流表示數(shù)增大，定值電阻電流增大，電壓增大，滑動(dòng)變阻器電壓減小，
電流表示數(shù)減小，定值電阻電流減小，電壓減小，滑動(dòng)變阻器電壓增大，
所以，電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端．（5）電路圖如下圖丙： 實(shí)驗(yàn)步驟：①按照電路圖連接好電路；②調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使接入電路的阻值為0時(shí)，讀出電流表的示數(shù)I1；③再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使接入電路的阻值為20Ω時(shí)，讀出電流表的示數(shù)I2；
當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑到最左端，只有定值電阻Rx接入電路，測得電流I1 ， 滑動(dòng)變阻器滑到最右端端，定值電阻與滑動(dòng)變阻器最大值20Ω串聯(lián)在電路中，測得電流I2 ．
根據(jù)電路在兩種狀態(tài)下電源電壓相等，故I1Rx=I2（Rx+20Ω），解得Rx= ．
所以答案是：（1）如上圖甲；（2）10；（3）只測一組數(shù)據(jù)誤差較大；（4）電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端；（5）如上圖丙；②0；③20Ω；④ ．