Question

9．小王同學(xué)做“用電流表、電壓表測電阻”的實(shí)驗(yàn)，所有元件均完好．
（1）他將電源、待測電阻、電流表、滑動(dòng)變阻器（滑片已處于最大阻值處）、開關(guān)等串聯(lián)后，將電壓表并聯(lián)在電路中．剛閉合開關(guān)時(shí)，觀察到電流表、電壓表示數(shù)如圖（a）、（b）所示．當(dāng)他移動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，觀察到電流表示數(shù)變大、電壓表示數(shù)變�。�他經(jīng)過思考，發(fā)現(xiàn)在電路連接中存在問題，他的問題是將電壓表接到滑動(dòng)變阻器兩端了；但他從（a）、（b）所示算出了滑動(dòng)變阻器最大阻值是5Ω．
（2）他重新正確連接好電路后，當(dāng)他閉合開關(guān)時(shí)，觀察到電壓表的示數(shù)如圖（c）所示．然后他移動(dòng)變阻器的滑片到某個(gè)位置，記錄了此時(shí)電壓表、電流表的示數(shù)并填寫在了表格的實(shí)驗(yàn)序號2中（該表格記錄的是待測電阻的電壓、電流和電阻）．
①請根據(jù)以上描述，在表格中把實(shí)驗(yàn)序號1對應(yīng)的電流表的示數(shù)填寫出來．他繼續(xù)移動(dòng)滑片，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)最大為0.26A，請把該次待測電阻兩端的電壓值填寫在表格的實(shí)驗(yàn)序號3中．

物理量 實(shí)驗(yàn)序號	電壓 （V）	電流 （A）	電阻 （? ）
1	5.0
2	5.5	0.22	25.0
3		0.26

②請你按照對電壓表量程的選擇和對滑動(dòng)變阻器連接的要求，用筆畫線代替導(dǎo)線，在圖2中將小王所做實(shí)驗(yàn)的正確實(shí)驗(yàn)電路補(bǔ)畫完整．
③請把表格中對應(yīng)的電阻計(jì)算出來并填寫在表格中，則待測電阻的阻值應(yīng)是24.4?（計(jì)算電阻時(shí)，結(jié)果保留一位小數(shù)）．
（3）該實(shí)驗(yàn)中多次測量電流或電壓的目的與在探究“電流與電壓、電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中多次測量電流或電壓的目的是不同的．那么在探究“電流與電壓、電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中多次測量電流或電壓的目的是A
A．尋找普遍規(guī)律     B．求平均值減小實(shí)驗(yàn)誤差        C．找不同電壓下的功率值．

Answer 1

分析 （1）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)，電流表示數(shù)變大，而電壓表的示數(shù)變小，說明電壓表不是接在電阻的兩端，而是電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)了．根據(jù)歐姆定律算出的滑動(dòng)變阻器的最大阻值；
（2）①根據(jù)電流表、電壓表的量程和分度值讀出的示數(shù)；根據(jù)歐姆定律算出電阻；
②根據(jù)電壓表、滑動(dòng)變阻器的使用規(guī)則連接電路；
③根據(jù)剛連接完后，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大、電壓表的測量對象以及串聯(lián)電路的特點(diǎn)確定電源電壓和第一次、第三次定值電阻的電壓；然后根據(jù)歐姆定律的變形公式求出被測電阻的阻值，并求出平均值；
（3）多次測量的目的：求平均值和找普遍規(guī)律．

解答 解：（1）在移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片時(shí)發(fā)現(xiàn)：電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變小，說明電壓表不是接在電阻的兩端，而是電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)了．
根據(jù)圖（a）可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.2A；
根據(jù)圖（b）可知，電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，示數(shù)為1V；
因?yàn)閯傞]合電鍵時(shí)，電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，并且滑動(dòng)變阻器接入電路阻值最大；
根據(jù)I=$\frac{U}{R}$得出，
滑動(dòng)變阻器接入電路阻值最大為：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1V}{0.2A}$=5Ω；
（2）①當(dāng)電路連接正確后，閉合電鍵時(shí)，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路阻值仍為最大，則滑動(dòng)變阻器兩端電壓仍為1V；電壓表的示數(shù)如圖（c）所示，根據(jù)（c）圖指針的位置可知，量程為0～15V，分度值為0.5V，示數(shù)為5V；故電源電壓：U=1V+5V=6V；
當(dāng)電流表示數(shù)為最大值0.26A時(shí)，定值電阻兩端電壓為電源電壓，即6V；
所以第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)，定值電阻兩端電壓：U₁=6V-1V=5V；通過定值電阻的電流：I₁=0.2A；
②由表知電壓都大于等于5V，故電壓表的量程為0-15V；滑動(dòng)變阻器按照“一上一下”的原則接入電路，電路如圖所示：

③三次實(shí)驗(yàn)被測電阻的阻值：R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{5V}{0.2A}$=25Ω，
R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{5.5V}{0.22A}$=25Ω，
R₃=$\frac{{U}_{3}}{{I}_{3}}$=$\frac{6V}{0.26A}$=23.1Ω，
電阻平均值：R=$\frac{25Ω+25Ω+23.1Ω}{3}$≈24.4Ω；如下表所示：

	電壓	電流	電阻
1	5.0	0.2	25.0
2	5.5	0.22	25.0
3	6.0	0.26	23.1

（3）在此實(shí)驗(yàn)中多次測量的目的是求平均值減小誤差；
在探究“電流與電壓、電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中多次測量電流或電壓的目的是找普遍規(guī)律．故選A．
故答案為：（1）將電壓表接到滑動(dòng)變阻器兩端；5Ω；（2）①見上表；②見上圖；③24.4；（3）A．

點(diǎn)評 本題考查了電壓表和電流表的讀數(shù)、歐姆定律的應(yīng)用和滑動(dòng)變阻器的使用等，關(guān)鍵是明白伏安法測未知電阻實(shí)驗(yàn)的原理以及串聯(lián)電路的特點(diǎn)．