Question

14．小華同學(xué)利用電壓表和電流表測量電阻R₁的阻值（約9Ω左右），電源選用兩節(jié)干電池．實(shí)驗(yàn)過程如圖所示．

（1）按圖甲電路，將圖乙中電流表正確連入電路．
（2）該同學(xué)檢查電路連接正確，合上開關(guān)，可是無論怎樣移動(dòng)滑片，電壓表示數(shù)總為3V不變，你認(rèn)為發(fā)生故障的原因可能是滑動(dòng)變阻器接入了上面的兩接線柱或R₁斷路．
（3）清除故障后，小明將滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)將增大（選填“增大”、“減小”或“不變”），當(dāng)P滑到某一位置時(shí)，兩表讀數(shù)如圖丙所示，由此可知R=10Ω．你認(rèn)為這個(gè)結(jié)果可靠嗎？理由是：不可靠，實(shí)驗(yàn)測量存在的誤差，應(yīng)取多次測量的平均值．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)R₁的阻值，根據(jù)I=$\frac{U}{R}$判斷電流表量程，電流表應(yīng)與被測電阻串聯(lián)；
（2）電壓表測被測電阻兩端電壓，無論怎樣移動(dòng)滑片，電壓表示數(shù)總為3V不變，等于電源電壓，由此從滑動(dòng)變阻器的連接或者電壓表被串聯(lián)入電路的角度分析；
（3）由圖滑片左滑時(shí)，變阻器連入阻值變小，根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理可知電壓表的變化情況；
根據(jù)電表量程讀出兩電表的示數(shù)，根據(jù)I=$\frac{U}{R}$計(jì)算R₁的阻值；
測定值電阻的阻值為減小實(shí)驗(yàn)中的誤差，應(yīng)多次測量后取平均值．

解答 解：
（1）由電源選用兩節(jié)干電池電壓為3V，電流中最大電流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{9Ω}$=0.33A，所以電流表選用0-0.6A量程，電流表測R₁的電流，應(yīng)與R₁串聯(lián)，注意電流從“+”接線柱流進(jìn)，“-”接線柱流出，由此連接電路如圖所示：

（2）電壓表測被測電阻兩端電壓，無論怎樣移動(dòng)滑片，電壓表示數(shù)總為3V不變，等于電源電壓，可能的原因：滑動(dòng)變阻器接入了上面的兩接線柱或者R₁斷路使得電壓表串聯(lián)入電路中；
（3）當(dāng)滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，變阻器連入阻值變小，根據(jù)分壓原理可知變阻器分得電壓減小，R₁兩端電壓增大，所以電壓示數(shù)變大；
由題電壓表使用0-3V量程，分度值0.1V，電流表使用0-0.6A量程，分度值0.02A．由丙圖電壓表示數(shù)為2V，電流表示數(shù)為0.2A，所以R₁=$\frac{U}{I}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω；
不可靠，實(shí)驗(yàn)測量存在的誤差，應(yīng)取多次測量的平均值．
故答案為：（1）見上圖；
（2）滑動(dòng)變阻器接入了上面的兩接線柱；R₁斷路；
（3）增大；10；不可靠，實(shí)驗(yàn)測量存在的誤差，應(yīng)取多次測量的平均值

點(diǎn)評(píng) 本題考查是伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中考查了電路連接、故障分析、電表的讀數(shù)、電阻的計(jì)算等，這些都是必須掌握的，注意測定值電阻時(shí)，為避免實(shí)驗(yàn)的誤差應(yīng)取多次測量的平均值．