Question

（2012?茂名）小明利用干電池、電壓表、電流表、滑動變阻器（10Ω 1A）、電鍵、導(dǎo)線測未知電阻Rx（約5Ω）的阻值．
（l）小明連接好電路如圖（甲）所示，小芳檢查后發(fā)現(xiàn)電路連接有兩處錯誤．請在連接錯誤導(dǎo)線上打“×”并將正確連接畫出來．

實驗次數(shù)	l	2	3	4
U/V		2.00	1.50	1.00
I/A		0.40	0.31	0.22

（2）改正錯誤后，移動滑片到某一位置，電壓表和電流表示數(shù)如圖（乙）所示，請將電表示數(shù)填在上表中空白處．改變滑片的位置，得到多組電壓和電流數(shù)值如表所示．

（3）若電壓表已損壞，另外找來一個開關(guān)和足夠的導(dǎo)線，利用這些器材測出未知電阻Rx的阻值．
①把你設(shè)計的電路圖畫在虛線框內(nèi)．
②簡述實驗步驟，并用相應(yīng)的符號表示測出的物理量．
③用測出的物理量和已知量表示未知電阻的阻值Rx=

I1R滑

I2

．
④請你對你設(shè)計的實驗作出評價．

Answer 1

分析：（1）電壓表應(yīng)并聯(lián)在待測電阻兩端，滑動變阻器應(yīng)接一上一下兩個接線柱，不能同時接上面兩個接線柱，
據(jù)此分析電路接線錯誤之處，并改正；
（2）由圖乙確定電表量程與最小分度值，然后根據(jù)指針位置讀出電表示數(shù)；
（3）電壓表已壞，只能用電流表測電阻，可把滑動變阻器作為定值電阻使用，要測量未知電阻Rx的阻值，
可以采用兩個滑動變阻器與待測電阻并聯(lián)的方式，測出通過滑動變阻器0和未知電阻Rx的電流；
根據(jù)并聯(lián)電路電壓是相等的特點，我們可以求出滑動變阻器兩端的電壓，也就知道了Rx兩端電壓，
然后由歐姆定律可以求出電阻Rx的阻值；按這種設(shè)計測電阻，只能測一組數(shù)據(jù)，不能進行多次測量求平均值．

解答：解：（1）由電路圖知，滑動變阻器與電壓表連接錯誤，電壓表應(yīng)并聯(lián)在待測電阻兩端，滑動變阻器串聯(lián)在電路中，接一上一下兩個接線柱，電路圖如右圖所示，
故答案為：電路圖如右圖所示．
（2）由圖知：電壓表量程是3V，最小分度值是0.1V，電壓表示數(shù)是
2.50V；電流表量程是0.6A，最小分度值是0.02A，電流表示數(shù)是0.50A；
故答案為：如下表所示．

實驗次數(shù)	l	2	3	4
U/V	2.50	2.00	1.50	1.00
I/A	0.50	0.40	0.31	0.22

（2）①實驗電路設(shè)計：把滑動變阻器調(diào)到最大阻值處，作為定值電阻使用，定值電阻R_滑=10Ω；把待測電阻與滑動變阻器并聯(lián)，分別用兩只開關(guān)控制，電流表串聯(lián)在干路上，電路圖如圖乙所示．
②主要實驗步驟如下：
a．閉合開關(guān)S₂，斷開開關(guān)S₁，讀出電流表的讀數(shù)I₁；
b．閉合開關(guān)S₁，斷開開關(guān)S₂，讀出電流表的讀數(shù)I₂．
③待測電阻兩端的電壓為Ux=U₀=I₁R_滑，
根據(jù)歐姆定律可知待測電阻的阻值為Rx=

UX

I2

=

I1R滑

I2

．
④這種方案只能進行一次測量，不能進行多次測量求平均值，實驗誤差較大，不利于精確測量．
故答案為：①實驗電路圖如圖乙所示；②實驗步驟如上所示；③Rx=

I1R滑

I2

；④不能進行多次測量．

點評：伏安法測電阻是最一般的測量方法，在沒有電壓表或沒有電流表時，滑動變阻器的最大阻值知道時，也能測量被測電阻．只有電流表，利用滑動變阻器的滑片滑到最大和最小時，根據(jù)電源電壓相等，求得被測電阻．只有電壓表，利用滑動變阻器的滑片滑到最小時，獲得電源電壓．當(dāng)滑到最大時，根據(jù)串聯(lián)電路電流相等列出等式求得被測電阻．