Question

7．在“測量定值電阻的阻值”的實驗中，小明設計了如圖所示的電路圖．

（1）小明設計這樣的電路測量電阻的根據是R=$\frac{U}{I}$．在電路中接入滑動變阻器，其作用是對電路起到保護作用；
（2）請根據圖甲電路圖用筆畫線代替導線將圖乙所示實物連接成完整電路（導線不允許交叉）．
（3）連接好電路，閉合開關，發(fā)現電流表、電壓表都沒有示數，而各個電路元件事先都經過檢驗是完好的，造成這一現象的原因可能是電路某處出現了斷路（選填“斷路”或“短路”），給你一根導線來確定故障部位．方法：把導線分別并聯到R、電流表、電流表、開關、滑動變阻器、連接電源處；
（4）排除短路故障進行實驗，某次實驗中，測得電壓表示數為2.4V，電流表示數如圖丙所示，其讀數為0.12A，定值電阻的阻值為20Ω．

Answer 1

分析 （1）伏安法測燈泡電阻的實驗原理是歐姆定律，滑動變阻器通過改變連入電路電阻的長度，來改變連入電路的電阻，從而改變電路中的電流，滑動變阻器在電路中能起到保護電路的作用．
（2）根據電路圖連接實物電路圖．
（3）若電壓表無示數，說明電壓表被短路或與電源不能相通；
電流表無示數說明是某處斷路或電流表短路；然后再利用一根導線或一個電壓表確定具體故障；
（4）根據電流表的量程、分度值以及指針的位置讀數，然后根據R=$\frac{U}{I}$計算電阻．

解答 解：（1）伏安法測電阻的原理是歐姆定律的變形公式R=$\frac{U}{I}$，伏安法測電阻的實驗中，閉合開關，滑片處于最大阻值處，電路電流最小，對電路起到保護作用．
（2）把滑動變阻器串聯接入電路，電壓表并聯在電阻兩端，根據電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示：

（3）把導線并聯到R兩端時，若R發(fā)生斷路，電壓表的正負接線柱與電源正負極之間連接是連通的，電壓表有示數；電壓表的電阻無限大，使得電路中的電流為0，電流表的示數為0；與故障現象不符合，再把導線并到滑動變阻器兩端，依此法類推，直到找到斷路的地方為止；
如果電流表、開關處出現斷路，電路其它地方完好，則電路斷路，電流表無示數，電壓表不能與電源兩極相連，電壓表無示數，與故障現象符合；
如果滑動變阻器出現斷路，電路其它地方完好，則電路斷路，電流表無示數，電壓表不能與電源兩極相連，電壓表無示數，與故障現象符合；
如果連接電源處出現斷路，電路其它地方完好，則電路斷路，電流表無示數，電壓表不能與電源兩極相連，電壓表無示數，與故障現象符合；
因此把導線分別并聯到R、電流表、電流表、開關、滑動變阻器、連接電源處即可．
（4）由圖示可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數為0.12A．定值電阻的阻值R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.4V}{0.12A}$=20Ω．
故答案為：（1）R=$\frac{U}{I}$；對電路起到保護作用；（2）見上圖；（3）斷路；把導線分別并聯到R、電流表、電流表、開關、滑動變阻器、連接電源處；
（4）0.12；20．

點評 本題考查了學生利用電流表、電壓表判斷電路故障的分析能力，電路故障分短路和開路兩種情況，平時做實驗時試一試，多總結、提高分析能力．