Question

4．小芳利用干電池、電壓表、電流表、滑動變阻器（10Ω 1A）、開關(guān)、導(dǎo)線，測位置電阻Rx的阻值．
（1）此實(shí)驗(yàn)的原理是R=$\frac{U}{I}$．
（2）小芳連接好電路如圖鎖死，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表都有偏轉(zhuǎn)，但偏轉(zhuǎn)角度較小，且調(diào)節(jié)滑片兩表示數(shù)均不變，該故障的原因是滑動變阻器同時(shí)連接了下面兩個接線柱．
（3）小芳在排除了電路故障后，閉合開關(guān)，改變滑片的位置，得到多組電壓和電流數(shù)值如表所示．由這些數(shù)據(jù)計(jì)算得定值電阻Rx的阻值為4.8Ω．
（4）該實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器的作用是改變待測電阻兩端的電壓，在研究電流與電阻關(guān)系實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器的作用是控制導(dǎo)體兩端的電壓不變．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3
U/V	2.5	2.0	1.0
I/A	0.50	0.40	0.22

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)的原理是由歐姆定律得：R=$\frac{U}{I}$．
（2）當(dāng)將滑動變阻器的下下兩個接線柱接入電路后，滑動變阻器的全部阻值接入電路，電路中電流很小，無論怎樣移動滑片，都不能改變電路中的電流； 當(dāng)將滑動變阻器的上上兩個接線柱接入電路后，滑動變阻器的電阻絲沒有接入電路，電路中電流很大，無論怎樣移動滑片，都不能改變電路中的電流．
（3）已知電阻兩端電壓和通過的電流，利用R=$\frac{U}{I}$分別求出阻值，然后求出平均值．
（4）為保護(hù)電路，其在電路中的作用是通過改變電路中電阻的大小來改變電路中的電流．滑動變阻器在不同的實(shí)驗(yàn)中的作用不同．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)的原理是R=$\frac{U}{I}$．
（2）閉合開關(guān)，無論怎么移動變阻器滑片P，電流表有示數(shù)，讀數(shù)非常小，說明電路電流特別小，也就是電路總電阻較大；電壓表有示數(shù)，讀數(shù)小，說明電壓表連接正常，電阻兩端電壓很��；兩表示數(shù)保持不變，說明滑動變阻器沒有起到變阻的作用．綜合分析得：滑動變阻器同時(shí)連接了下面兩個接線柱，相當(dāng)于給電路串聯(lián)了一個較大阻值的定值電阻．
（3）由I=$\frac{U}{R}$得R=$\frac{U}{I}$，則分別求出三次的阻值為5Ω、5Ω、4.5Ω；
則R_x=$\frac{5Ω+5Ω+4.5Ω}{3}$≈4.8Ω．
（4）在伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)中，主要是利用它改變待測電阻兩端的電壓，目的是多測幾次電壓和電流值，通過多次測量求平均值的方法減小誤差；
在研究導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻的關(guān)系時(shí)，要改變導(dǎo)體的電阻值，利用滑動變阻器來控制導(dǎo)體兩端的電壓不變．
故答案為：（1）R=$\frac{U}{I}$；（2）滑動變阻器同時(shí)連接了下面兩個接線柱；（3）4.8；（4）改變待測電阻兩端的電壓；控制導(dǎo)體兩端的電壓不變．

點(diǎn)評 此題是“伏安法測電阻”，涉及到實(shí)物的連接、電流表、電壓表量程的選擇、故障的分析及電阻的計(jì)算等，比較全面的考查了此實(shí)驗(yàn)，綜合性較強(qiáng)，有一定的難度．