Question

7．小麗利用如圖2所示的儀器進行伏安法測電阻實驗：

（1）請你在圖1方框中畫出實驗電路圖
（2）在圖2中，用筆畫線代替導(dǎo)線，完成電路連接．（要求滑動變阻器的滑片向右移動時，電流表的示數(shù)變大）．
（3）小麗同學(xué)在做實驗時，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電壓表有較大示數(shù)，而電流表的示數(shù)為零，產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因可能是R_X處有斷路．
（4）排除故障后，若某次測量時電壓表和電流表的示數(shù)如圖3所示，則電流表的示數(shù)為0.2A，待測電阻R_X=12Ω．
（5）同學(xué)小亮用小麗的器材研究“電流與電阻的關(guān)系”，他將待測電阻R_X替換為電阻箱，并接入50Ω，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，電壓表的示數(shù)始終無法達到1.5V，（滑動變阻器的銘牌為“1A  20Ω”）此時小亮同學(xué)應(yīng)采取的措施是C．（選填序號）
A．更換一只新的電壓表
B．將電源改用四節(jié)干電池串聯(lián)
C．用“1A  100Ω”的滑動變阻器替換原來的滑動變阻器．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)伏安法畫電路圖
（2）根據(jù)電路圖連接實物圖時，可以根據(jù)電流流向法，從電源的正極開始依次畫出串聯(lián)的電路元件，最后把電壓表并聯(lián)在電阻的兩端即可，滑動變阻器的滑片向右移動時，電流表的示數(shù)變大，即應(yīng)減小變阻器連入電路的電阻，所以將滑片右邊的電阻連入電路．
（3）閉合開關(guān)，電流表示數(shù)幾乎為零，可能是電路電阻太大；電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明電壓表與電源兩極相連，電壓幾乎全部加在電壓表所在部分電路，說明電壓表所在部分電路電阻極大，可能的原因是與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路，電壓表直接串聯(lián)在電路中．
（4）根據(jù)電流表的量程和分度值讀出電流表的示數(shù)，根據(jù)歐姆定律求出對應(yīng)的電阻．
（5）無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表的示數(shù)都達不到額定電壓，根據(jù)串聯(lián)電路特點與歐姆定律分析答題．

解答 解：（1）伏安法測電阻的電路圖如下：

（2）根據(jù)電流流向法，從電源的正極出發(fā)，依次串聯(lián)開關(guān)、滑動變阻器、電流表、電阻箱回到電源的負極，再把電壓表并聯(lián)在變阻箱的兩端即可，由于滑動變阻器的滑片向右移動時，電流表的示數(shù)變大，即連接變阻器右下端的接線柱．如下圖所示：

（3）閉合開關(guān)，電流表示數(shù)幾乎為零，電壓表示數(shù)接近電源電壓，分析可知故障原因是：R_x斷路，電壓表直接串聯(lián)在電路中．
（4）電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，電流表的示數(shù)為0.2A；
電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，電壓表的示數(shù)為2.4V；
燈泡的電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.4V}{0.2A}$=12Ω．
（5）無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，都無法使電壓表的示數(shù)達到1.5V，可能的原因是：滑動變阻器的最大阻值偏小，則需要“1A  100Ω”的滑動變阻器替換原來的滑動變阻器．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）如上圖所示；（3）R_X處有斷路；（4）0.2；12；（5）C．

點評 本題考查了根據(jù)實物圖畫電路圖、電路故障的判斷、電路的動態(tài)分析實驗數(shù)據(jù)的串聯(lián)，關(guān)鍵是根據(jù)電路的故障判斷電源的電壓，總體來說本題的難度較大．