Question

18．如圖是小明測(cè)量定值電阻R的阻值時(shí)，連接的實(shí)驗(yàn)電路（電路元件完好，接線柱接線牢固）
（1）小明在未檢查電路連接是否正確的情況下，閉合了開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器的滑片時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓表（選填“電流表”或“電壓表”）示數(shù)保持不變．
（2）檢查電路，發(fā)現(xiàn)有一條導(dǎo)線連接錯(cuò)誤，請(qǐng)?jiān)谶B接錯(cuò)誤的導(dǎo)線上打“×”并補(bǔ)畫(huà)出正確的連線．
（3）糾正錯(cuò)誤后，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)．某次實(shí)驗(yàn)，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.7V時(shí)，電流表示數(shù)（如圖所示）為0.18A，則本次測(cè)量得到的定值電阻的阻值為15Ω．
【拓展】實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，老師要他測(cè)量一只阻值約為100Ω的電阻R_x的值．所提供的器材有：
①干電池兩節(jié)②一只電流表（0-0.6A、0-0.3A）③一只電壓表（0-3V、0-15V）④一個(gè)滑動(dòng)變阻器（10Ω 2A）⑤一個(gè)電阻箱（0-999Ω 5A，符號(hào)為）⑥開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干
請(qǐng)你幫助他完成下面的步驟，要求電表指針的偏轉(zhuǎn)要超過(guò)其所選量程的$\frac{1}{3}$．
（1）你選擇的實(shí)驗(yàn)器材是①③④⑥或①③⑤⑥（填符號(hào)）；
（2）根據(jù)所選器材，在下面的虛線框內(nèi)畫(huà)出一個(gè)可行的測(cè)量方法的電路圖．

Answer 1

分析 （1）電流表串聯(lián)在電路中，示數(shù)是否變化，在電源電壓一定時(shí)，決定于電路電阻的變化；電壓表與導(dǎo)體并聯(lián)，示數(shù)是否變化決定于所測(cè)量的位置；
（2）伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)，需要電流表、定值電阻和滑動(dòng)變阻器與電源、開(kāi)關(guān)組成串聯(lián)電路，電壓表測(cè)量定值電阻兩端電壓；
（3）讀取電流表示數(shù)時(shí)，要明確選擇的量程和對(duì)應(yīng)的分度值；已知電壓和通過(guò)的電流，利用公式R=$\frac{U}{I}$得到定值電阻的阻值；
拓展：
由電路最大電壓和最小電阻求得最大電流為：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{100Ω}$=0.03A，電路最大電流小于電流表的分度值，不能用電流表準(zhǔn)確測(cè)量電流．
被測(cè)電阻與電阻箱串聯(lián)，電阻箱阻值為0Ω時(shí)測(cè)被測(cè)電阻電壓即電源電壓；電阻箱為100Ω時(shí)，測(cè)被測(cè)電阻電壓，求得電阻箱電壓，求得電阻箱的電流即被測(cè)電阻電流，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$計(jì)算電阻．

解答 解：
（1）由實(shí)物圖知電流表與電阻、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)時(shí)，接入電路的電阻發(fā)生變化，所以電路電流發(fā)生變化，電流表示數(shù)相應(yīng)改變；
因?yàn)殡娫措妷翰蛔�，由圖此時(shí)電壓表測(cè)量電源電壓，所以示數(shù)不變．
（2）由實(shí)物圖知，電壓表測(cè)量的是電源電壓，應(yīng)該測(cè)量定值電阻兩端電壓，由此修改電路如圖所示：

（3）由圖電流表使用的是0-0.6A量程，分度值0.02A，所以當(dāng)電壓表示數(shù)為2.7V時(shí)電流表的示數(shù)為I=0.18A；
定值電阻的阻值為R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.7V}{0.18A}$=15Ω；
【拓展】
電阻箱（或滑動(dòng)變阻器）與被測(cè)電阻串聯(lián)，電壓表選擇0～3V量程并聯(lián)在被測(cè)電阻兩端．
當(dāng)電阻箱（或滑動(dòng)變阻器）阻值為0Ω時(shí)，測(cè)被測(cè)電阻電壓電源電壓U₁；
當(dāng)電阻箱（或滑動(dòng)變阻器）為100Ω時(shí)，測(cè)被測(cè)電阻電壓U₂．
①選擇器材為：兩節(jié)干電池、電壓表電阻箱（或滑動(dòng)變阻器）、開(kāi)關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干．
②如圖：（電阻箱如乙，滑動(dòng)變阻器如甲）

故答案為：（1）電壓表；（2）見(jiàn)上圖；（3）0.18；15；
拓展：（1）①③④⑥或①③⑤⑥；（2）見(jiàn)上圖電路．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電阻的測(cè)量，拓展中被測(cè)電阻很大時(shí)，用普通的電流表無(wú)法直接測(cè)量電流，用已知電阻和被測(cè)電阻串聯(lián)，利用串聯(lián)電路電流相等，求得已知電阻的電流，即被測(cè)電阻的電流．