Question

18．如圖為小偉“伏安法測電阻的實驗”實物圖，（被測電阻小于10Ω）

（1）用筆畫線代替導線將圖1中的實物圖補充完整．（要求變阻器的滑動片向右移動時，電流表的示數變大）
（2）該實驗原理是R=$\frac{U}{I}$．
（3）連接實物電路時，應注意開關應處于斷開狀態(tài)，滑動變阻器的滑片應移至最左端（填“左”或“右”）．
（4）電路連接正確后閉合開關，將滑片P向右移動時，電壓表示數變大（填“變大”、“變小”或“不變”）．
（5）實驗過程中，某次電流表和電壓表的示數如圖2所示，此時電流為0.5A，電壓為2.5V，測得的R_x=5Ω．
（6）實驗至此，小偉認為實驗完成，正準備整理器材，你認為小偉的做法不妥的地方在于：誤差較大，應多次測量求平均值．
（7）實驗操作中如果出現：電流表示數較大，電壓表示數為0，其故障可能是R_X短路．

Answer 1

分析 （1）本實驗中待測電阻、滑動變阻器、電流表應串聯，電壓表測待測電阻兩端電壓，由圖2可知電壓表量程，變阻器的滑動片向右移動時，電流表的示數變大由此可知電路中電阻變小，由此確定滑動變阻器的接線柱；
（2）本實驗原理：R=$\frac{U}{I}$；
（3）連接實物電路時，應注意開關應處于斷開狀態(tài)，滑動變阻器的滑片應移至最大值處；
（4）根據串聯電路的分壓原理判斷滑片P向右移動時電壓表示數變化情況；
（5）根據電壓表和電流表量程和分度值讀出其示數，由R=$\frac{U}{I}$計算R_x的阻值；
（6）測電阻的實驗中應多次測量求平均值；
（7）實驗中電流表示數較大，說明電路是通路，由電壓表示數為0分析判斷故障的原因．

解答 解：
（1）伏安法測電阻的實驗中待測電阻、滑動變阻器、電流表應串聯，電壓表與待測電阻并聯，由圖2可知電壓表使用0-3V量程，變阻器的滑動片向右移動時，電流表的示數變大，所以電路中電阻變小，所以應將其右下接線柱接入電路中，如圖所示：

（2）伏安法測電阻的實驗原理：R=$\frac{U}{I}$；
（3）為了保護電路，連接實物電路時，應注意開關應處于斷開狀態(tài)，滑動變阻器的滑片應移至最大值左端；
（4）當滑片P向右移動時，變阻器連入阻值變小，根據串聯電路的分壓原理可知此時變阻器分得電壓減小，所以R_x分得電壓增大，即電壓表示數變大；
（5）由圖2，電壓表使用0-3V量程，分度值0.1V，示數為2.5V，電流表使用0-0.6A量程，分度值0.02A，示數為0.5A，
所以R_x的阻值：R_x=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.5A}$=5Ω；
（6）本實驗中定值電阻阻值是不變的，多次測量求平均值可以減小誤差；如果只測一組數據會使誤差較大；
（7）實驗中電流表示數較大，說明電路是通路，而電壓表示數為0，故障的原因可能是被測電阻R_x短路了．
故答案為：（1）實物連接見上圖；（2）R=$\frac{U}{I}$；（3）斷開；左；（4）變大；（5）0.5；2.5；5；（6）誤差較大，應多次測量求平均值；（7）R_X短路．

點評 本題是伏安法測電阻的實驗，考查了電路連接、實驗原理、注意事項、電表讀數、電阻計算等，綜合性強，但難度不大．
用電壓表判斷故障時，若電壓表有讀數，可能是所并聯的地方開路或其他地方短路了，電流表的電阻很小，它相當于把所接的兩點用導線連接起來，若沒有示數，說明其他地方斷路，若有了示數，說明所接兩點之間斷路了．