Question

某實(shí)驗(yàn)小組做“伏安法測(cè)量電阻”的實(shí)驗(yàn)，所用的器材有：電壓為3V的電源，待測(cè)電阻R_x，以及符合實(shí)驗(yàn)要求的滑動(dòng)變阻器、電流表、電壓表、導(dǎo)線和開關(guān)．圖（甲）是沒有連接完整的實(shí)物電路．

（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物電路連接完整．
（2）連接電路時(shí)，開關(guān)必須是

斷開

，閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片P置于

最左

端（選填“最左”或“最右”）．滑動(dòng)變阻器在本實(shí)驗(yàn)中的作用是

保護(hù)電路，改變被測(cè)電阻兩端的電壓

．
（3）實(shí)驗(yàn)中，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片．電流表、電壓表均無示數(shù)．為了檢查電路故障，他們借助一根檢測(cè)導(dǎo)線進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)該導(dǎo)線兩端分別接不同點(diǎn)時(shí)．對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象如下表所示．由此可以判斷電路發(fā)生的故障是

導(dǎo)線cd處出現(xiàn)斷路

．

檢測(cè)導(dǎo)線接點(diǎn)	現(xiàn)象
a、b	電壓表、電流表均無示數(shù)
a、c	電壓表、電流表均無示數(shù)
a、d	電壓表、電流表均有示數(shù)
c、d	電壓表、電流表均有示數(shù)

（4）排除故障后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.4V時(shí)電流表的示數(shù)如圖（乙）所示，這時(shí)電流為

0.3

A，他們利用此組數(shù)據(jù)即得出該待測(cè)電阻R_x的阻值，結(jié)束了實(shí)驗(yàn)．你認(rèn)為他們這種做法有何不妥？答

實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少，測(cè)量誤差太大

．
（5）第1小組測(cè)量的是小燈泡的電阻，第2小組測(cè)量的是定值電阻的電阻，兩個(gè)小組都作出了I-U圖象．你認(rèn)為在圖（丙）中，屬于第1小組的圖象是

乙

圖，理由是

小燈泡的電阻是變化的，通過的電流與兩端電壓不成正比

；屬于第2小組的圖象的是

甲

圖，理由是

定值電阻的阻值是一定的，通過它的電流與兩端的電壓成正比

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)電源的電壓確定電壓表的示數(shù)，且與電阻并聯(lián)；電流表串聯(lián)在電路中，滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中．
（2）連接電路時(shí)，為保護(hù)電路，開關(guān)應(yīng)斷開，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)為最大阻值；實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，一方面保護(hù)電路，另一方面可以改變被測(cè)電阻兩端的電壓．
（3）電壓表和電流表均無示數(shù)，電路是斷路：
當(dāng)導(dǎo)線連接兩點(diǎn)時(shí)，不能改變電壓表和電流表示數(shù)時(shí)，斷路不在導(dǎo)線連接的兩點(diǎn)之間．
當(dāng)導(dǎo)線連接兩點(diǎn)時(shí)，改變電壓表和電流表示數(shù)時(shí)，斷路在導(dǎo)線連接的兩點(diǎn)之間．
（4）根據(jù)電流表的量程和分度值讀出電流表的示數(shù)，一次測(cè)量存在較大的誤差，為了使測(cè)量值更接近于真實(shí)值，應(yīng)進(jìn)行多次測(cè)量求平均值．
（5）定值電阻的阻值不變，

U

I

的比值是不變的，電流跟電壓成正比；燈泡的電阻與溫度有關(guān)、是變化的，

U

I

的比值是變化的，電阻不能確定，電流跟電壓不成正比．

解答：解：（1）電源的電壓2×1.5V=3V，所以電阻兩端分得的最大電壓為3V，所以電壓表的量程為0～3V，且與電阻并聯(lián)，電流表與滑動(dòng)變阻器的任意上邊一接線柱連接即可，如下圖所示：

（2）為保護(hù)電路連接實(shí)驗(yàn)電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開；
閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)處于最大阻值的最左端；
在實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用是：保護(hù)電路，改變被測(cè)電阻兩端的電壓．
（3）電壓表和電流表無示數(shù)，電路是斷路．
導(dǎo)線連接在a、d之間，改變電壓表和電流表的示數(shù)，斷路在a、d之間．
導(dǎo)線連接在c、d之間，改變電壓表和電流表的示數(shù)，斷路在c、d之間．
導(dǎo)線連接在a、b之間，a、c之間都不能改變電壓表和電流表示數(shù)，斷路不在a、b和a、c之間．
所以斷路在c、d之間．
（4）電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以電流表的示數(shù)為0.3A；
因?yàn)槿魏螌?shí)驗(yàn)儀器都不是絕對(duì)的精密，測(cè)量的數(shù)據(jù)會(huì)存在誤差，我們常用的減小誤差的方法是：多測(cè)幾組數(shù)據(jù)取平均值．
（5）甲圖中

U

I

的比值是不變的，即定值電阻的阻值不變，通過它的電流與兩端的電壓成正比電流跟電壓成正比，故甲圖表示定值電阻；
乙圖的

U

I

的比值是逐漸增大，即通過的電流與兩端電壓不成正比，故乙圖表示燈泡電阻．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）斷開；最左；保護(hù)電路，改變被測(cè)電阻兩端的電壓；
（3）導(dǎo)線cd處出現(xiàn)斷路；
（4）0.3；實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少，測(cè)量誤差太大；
（5）乙；小燈泡的電阻是變化的，通過的電流與兩端電壓不成正比；甲；定值電阻的阻值是一定的，通過它的電流與兩端的電壓成正比．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電壓表和電流表的連接、滑動(dòng)變阻器的連接和作用、電路故障的判斷、實(shí)驗(yàn)的評(píng)估和圖象問題，涉及到的知識(shí)很多，綜合性很強(qiáng)；難點(diǎn)是通過圖象電流跟電壓的關(guān)系，來確定電阻是否變化，通過電阻是否變化判斷定值電阻和燈泡電阻．