Question

（2011?漳州）上實驗課時，程東同學用“伏安法”測量某電阻R的阻值．用被測電阻、滑動變阻器、電壓表、電流表、三節(jié)干電池、開關和導線若干等器材做如下實驗：
（1）請根據(jù)圖甲所示電路圖，用筆畫線代替導線把圖乙的電路連接完整．

（2）在連接電路的各元件時，開關應處于斷開狀態(tài)；閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片P置于

B

處．
（3）電路連接完整后，閉合開關S，并移動滑動變阻器的滑片P，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表的指針均沒有發(fā)生偏轉，發(fā)生此現(xiàn)象的原因是

除定值電阻以外的某一部分出現(xiàn)了開路

．
（4）排除故障后，若某次測量的電壓和電流大小如圖丙所示：電壓表的示數(shù)是

2.6

V，電流表的示數(shù)是

0.26

A，則本次所測電阻的阻值是

10

Ω．
（5）由于本實驗所用的滑動變阻器上的銘牌字跡已模糊不清（可能是0～20Ω或0～30Ω），請你利用本實驗中的器材，包括已經(jīng)通過多次測量取平均值得到阻值為R的電阻，在不使用電壓表的前提下，設計一個實驗，測出滑動變阻器的最大阻值R′_ma．（可畫電路圖幫助說明）
①寫出實驗步驟（用相應的符號代替物理量）：

如圖3所示①將滑片滑到最左端a，測得電流為I₁；將滑片滑到最右端b，測得電流為I₂

．
②滑動變阻器最大阻值的表達式：R′_max=

(I1-I2)R

I2

．

Answer 1

分析：（1）據(jù)實物圖連接電路圖即可，要求要忠實于原圖．
（2）閉合開關前，滑片應打到最大阻值處；
（3）電路連接完整后，閉合開關S，并移動滑動變阻器的滑片P，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表的指針均沒有發(fā)生偏轉，即說明此時電路是開路的，且電壓表不能測出電壓；
（4）首先確定電表使用的量程，然后確定每一個大格和每一個小格代表的示數(shù)，最后用最小刻度值乘以格數(shù)即為電表的示數(shù)，再利用歐姆定律計算即可．
（5）利用定值電阻的阻值，結合歐姆定律進行分析判斷即可；

解答：解：（1）據(jù)電路圖連接實物圖即可；

（2）此時的滑片的左邊接入電路，故滑片在最右邊時處于最大阻值處，所以閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片P置于B處；
（3）電路連接完整后，閉合開關S，并移動滑動變阻器的滑片P，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表的指針均沒有發(fā)生偏轉，即說明此時電路是開路的，且電壓表不能測出電壓；故該現(xiàn)象可能是由于：除定值電阻以外的某一部分出現(xiàn)了開路；
（4）電壓表使用的量程為0～3V，每一個大格代表1V，每一個小格代表0.1V，電壓表示數(shù)為U=2.6V，
電流表使用的量程為0～0.6A，每一個大格代表0.2A，每一個小格代表0.02A，電流表示數(shù)為I=0.26A，
∴R的阻值為：R=

U

I

=

2.6V

0.26A

=10Ω．
（5）解法一：如圖1所示①將滑片滑到最左端a，測得電流為I₁；將滑片滑到最右端b，測得電流為I₂．
②R′_max=

(I1-I2)R

I2

．
解法二：如圖2所示①用電流表測出通過電阻R支路電流為I₁；將滑動變阻器的滑片移至阻值最大處，再用電流表測出通過滑動變阻器R′支路電流為I₂；
②R′_max=

I1R

I2

．

故答案為：（1）見上圖；（2）B；（3）除定值電阻以外的某一部分出現(xiàn)了開路；（4）2.6；0.26；10；（5）①如圖3所示①將滑片滑到最左端a，測得電流為I₁；將滑片滑到最右端b，測得電流為I₂．
②

(I1-I2)R

I2

．

點評：①由電路圖連接實物圖或者由實物圖畫電路圖，首要的問題是弄清各元件的連接方式、用到的量程、正負極等問題，從電源正極開始逐一分析．
②考查對連接電路時的注意事項的了解，以及對滑動變阻器作用的認識．
③分析電路錯誤或缺陷關鍵是：看清電路圖、熟悉電路連接的注意事項．
④掌握電流表和電壓表的讀數(shù)方法．