Question

6．如圖1，在“用伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓9V保持不變，所用滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“50Ω 1A”字樣．
①請(qǐng)用筆線代替導(dǎo)線，將圖2實(shí)物圖連接完整．

②連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)，閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器應(yīng)滑至最右端．（填“左”或“右”）
③閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有讀數(shù)，電壓表沒(méi)有讀數(shù)，其原因可能是定值電阻短路．
④排除故障之后移動(dòng)滑片，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

伏特表讀數(shù)/V	1.5	3	4.5	6	7.5
安培表讀數(shù)/A	0.3	0.6	0.9	1.2	1.5

則未知電阻的阻值為5歐．
⑤某同學(xué)不用電流表也能測(cè)出未知電阻的阻值，他設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下．如圖3，將未知電阻R_x、已知電阻R₀串聯(lián)在電路中，且電壓表并聯(lián)在R₀兩端，閉合開(kāi)關(guān)S，記下電壓表的示數(shù)U₀；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，將電壓表改接并聯(lián)到R_x兩端，閉合開(kāi)關(guān)S，記下電壓表此時(shí)的示數(shù)U_x．根據(jù)測(cè)量值，求出R_x的阻值為$\frac{{U}_{x}}{{U}_{0}}$×R₀（用R₀、U_x和U₀來(lái)表示）．

Answer 1

分析 ①由電路圖連接實(shí)物，由表格數(shù)據(jù)可以選擇合適的電表量程；
②連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器應(yīng)滑至最大值處；
③電流表有示數(shù)，電路是通路，電壓表無(wú)示數(shù)，由于可判斷出具體故障；
④根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，由R=$\frac{U}{I}$計(jì)算出每次實(shí)驗(yàn)的電阻，求出平均值便可；
⑤根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律計(jì)算出電路中的電流，根據(jù)歐姆定律的推導(dǎo)公式R=$\frac{U}{I}$計(jì)算出未知電阻R_X的阻值．

解答 解：
①由電路圖將實(shí)物連接成一個(gè)串聯(lián)電路，電壓表沒(méi)測(cè)R兩端電壓，滑動(dòng)變阻器一上一下接，由表格數(shù)據(jù)可知電壓表應(yīng)選擇0-15V量程，電流表應(yīng)選擇0-3A量程．如圖所示：
；
②為了保護(hù)電路，連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器應(yīng)滑至最大值右端；
③電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路是通路，電壓表無(wú)示數(shù)，則與電壓表并聯(lián)的定值電阻可能被短路了；
④根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得電阻值為：
$\overline{R}$=$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}+{R}_{3}+{R}_{4}+{R}_{5}}{5}$=$\frac{\frac{1.5V}{0.3A}+\frac{3V}{0.6A}+\frac{4.5V}{0.9A}+\frac{6V}{1.2A}+\frac{7.5V}{1.5A}}{5}$=5Ω；
⑤電路中的電流I=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$，
由歐姆定律得R_x=$\frac{{U}_{x}}{I}$=$\frac{{U}_{x}}{\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}}$=$\frac{{U}_{x}}{{U}_{0}}$×R₀．
故答案為：①見(jiàn)上圖；
②斷開(kāi)；右；
③定值電阻短路；
④5；
⑤$\frac{{U}_{x}}{{U}_{0}}$×R₀．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了連接電路、滑動(dòng)變阻器使用，故障判斷和電阻的計(jì)算以及不同方法測(cè)量待測(cè)電阻阻值，難度不是很大．