Question

同學(xué)利用電壓表和電流表測(cè)量電阻R₁的阻值（約9Ω左右），電源選用兩節(jié)干電池．
（1）按圖甲電路，將圖乙中電流表正確連入電路
（2）閉合開關(guān)前，將滑動(dòng)變阻器的滑片移至變阻器的最

右

（選填“左”或“右”）端．
（3）該同學(xué)檢查電路連接正確，合上開關(guān)，可是無(wú)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

待測(cè)電阻R₁斷路

．
（4）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

（填“增大”、“減小”、“不變”），當(dāng)P滑到某一位置時(shí)，兩表讀數(shù)如圖丙所示，電流表的示數(shù)

0.2A

，由此可知R=

10

Ω．你認(rèn)為這個(gè)結(jié)果可靠嗎？理由是

不可靠，只進(jìn)行了一次實(shí)驗(yàn)，誤差較大

．
（5）若在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表已損壞，將其拆除，不改變其他電路元件的連接方式，小明也完成了實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟并寫出計(jì)算R_x的最后表達(dá)式．（已知滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R₀）
實(shí)驗(yàn)步驟：

①閉合開關(guān)，使滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最小（為零），記下電流表的示數(shù)I₁；
②將滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最大，記下電流表示數(shù)I₂．

．
表達(dá)式：R_x=

I2R0

I1-I2

．
（6）將圖甲中的電阻R₁換成一個(gè)額定電壓為3.8V、阻值約為10Ω的小燈泡后，還可以測(cè)小燈泡的電功率．若要測(cè)該小燈泡的額定功率，則在圖甲電路中必須改動(dòng)的地方是：
①

增加一節(jié)干電池

；②

電壓表?yè)Q接0～15V的量程

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)電路最大電流選擇電流表量程，根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖．
（2）閉合開關(guān)前，要把滑片置于滑動(dòng)變阻器阻值最大處．
（3）常見電路故障有斷路與短路兩種，根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因．
（4）根據(jù)滑片的移動(dòng)方向判斷滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值如何變化，根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)判斷電壓表示數(shù)如何變化；根據(jù)圖示電表確定其量程與分度值，讀出其示數(shù)，由歐姆定律求出電阻阻值；為準(zhǔn)確測(cè)出電阻阻值，應(yīng)進(jìn)行多次測(cè)量求平均值．
（5）滑動(dòng)變阻器的最大阻值已知，滑動(dòng)變阻器和被測(cè)電阻串聯(lián)，讓滑動(dòng)變阻器全部接入和不接入，來(lái)改變電路的電阻，完成電流表的兩次測(cè)量，利用兩次電路的電源電壓相等，列出等式，解出R_x．
（6）測(cè)量小燈泡的額定功率必須使小燈泡在額定電壓下發(fā)光，此題中需改變電壓，同時(shí)注意電壓表的量程．

解答：解：（1）每節(jié)干電池電壓為1.5V，電源由兩節(jié)干電池組成，電源電壓U=1.5V×2=3V，電路最大電流約為：
I=

U

R1

=

3V

9Ω

≈0.3A，電流表應(yīng)選0～0.6A量程，根據(jù)電路圖甲，把電流表、開關(guān)、電阻串聯(lián)接入電路，實(shí)物電路圖如圖所示．

（2）閉合開關(guān)前，將滑動(dòng)變阻器的滑片移至變阻器的最右端，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大．
（3）合上開關(guān)，無(wú)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，可能是待測(cè)電阻R₁斷路造成的，電壓表測(cè)電源電壓．
（4）將滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變小，滑動(dòng)變阻器分壓變小，電阻兩端電壓增大，電壓表示數(shù)將增大；由電路圖可知，電流表量程為0～0.6A，由圖丙所示電流表可知，其分度值為0.02A，示數(shù)為0.2A，由電路圖可知，電壓表量程為0～3V，由圖丙所示電壓表可知，其分度值為0.1V，示數(shù)為2V，∵I=

U

R

，∴電阻R=

U

I

=

2V

0.2A

=10Ω；只進(jìn)行了一次實(shí)驗(yàn)，根據(jù)測(cè)出的一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所求出的電阻阻值誤差較大，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不可靠．
（5）實(shí)驗(yàn)步驟：①閉合開關(guān)，使滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最�。�為零），記下電流表的示數(shù)I₁；
②將滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最大，記下電流表示數(shù)I₂．
∵電源的電壓不變，I=

U

R

，
∴U=I₁R_x=I₂（R_x+R₀），解得：R_x=

I2R0

I1-I2

．
（6）小燈泡的額定電壓為3.8V，要使其正常發(fā)光，電源電壓不能低于3.8V，可以在電源處增加一節(jié)干電池，同時(shí)電壓表應(yīng)該選擇0～15V量程．
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）右；（3）待測(cè)電阻R₁斷路；
（4）增大；0.2A；10；不可靠，只進(jìn)行了一次實(shí)驗(yàn)，誤差較大；
（5）①閉合開關(guān)，使滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最�。�為零），記下電流表的示數(shù)I₁；②將滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最大，記下電流表示數(shù)I₂；=

I2R0

I1-I2

；
（6）①增加一節(jié)干電池；②電壓表?yè)Q接0～15V的量程．

點(diǎn)評(píng)：本題考查的問(wèn)題很多，是一道電學(xué)綜合題，所有問(wèn)題都是常考問(wèn)題，一定要掌握；兩節(jié)電路時(shí)，要注意電表量程的選擇，注意電表正負(fù)接線柱不要接反；為準(zhǔn)確測(cè)出電阻阻值，應(yīng)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，測(cè)出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，多次測(cè)量求平均值，減小誤差．