Question

小麗和小華在做“用電流表和電壓表測電阻”的實驗．
（1）請你幫助他們在實物連接圖1中，用筆畫線代替導(dǎo)線將實物圖連線補充完整．
（2）當小麗完成電路連接后準備閉合開關(guān)時，同伴小華提醒她電路還有一處不妥當，你認為是：

沒有將滑片置于最大阻值處

．
（3）糾正實驗不妥之處后開始實驗，閉合開關(guān)，小麗突然發(fā)現(xiàn)電流表沒有示數(shù)，而電壓表有示數(shù)（Rx是完好的，a、b、c、d、e、f表示接線柱），且接近于電源電壓，則故障可能是：

導(dǎo)線df未連接好或在某處斷開

．
（4）排除故障后進行實驗，做完實驗后才發(fā)現(xiàn)把測量的電流值都寫在草稿紙上（如圖2）而忘記填入記錄表格中．請你幫助小麗和小華把記錄在草稿紙上的電流值對應(yīng)填入表格中，你這樣填寫所依據(jù)的物理規(guī)律是

電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比

．

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5
電壓U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5
電流I/A	0.10	0.18	0.30	0.42	0.50

（5）根據(jù)測量數(shù)據(jù)計算該定值電阻的阻值為

5.1Ω

．
（6）若電源電壓恒定且未知，用已知阻值為R₀的定值電阻代替滑動變阻器，同時撤去電壓表，請用余下的器材（不要再添加其它任何器材）設(shè)計測量Rx阻值的實驗電路，并在圖3的方框內(nèi)畫出．

Answer 1

分析：（1）把待測電阻串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在待測電阻兩端．
（2）閉合開關(guān)前，滑動變阻器接入電路的阻值應(yīng)為滑動變阻器的最大阻值．
（3）根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析判斷電路故障原因．
（4）根據(jù)在電阻一定時，電流跟電壓成正比，電壓增大，電流增大，
據(jù)此把草稿紙上的電流值對應(yīng)填入表格中并得出規(guī)律．
（5）由歐姆定律求得5次實驗的電阻，然后求電阻的平均值即為定值電阻的阻值．
（6）讓待測電阻與定值電阻并聯(lián)，用電流表分別測出兩支路的電流，然后由并聯(lián)電路特點及歐姆定律可以求出待測電阻阻值．

解答：解：（1）把待測電阻串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在待測電阻兩端，電路圖如圖甲所示．
（2）為保護電路，閉合開關(guān)前，滑動變阻器接入電路的阻值應(yīng)為滑動變阻器的最大阻值，即：把滑片移到阻值最大處．
（3）電流表沒有示數(shù)，說明電路存在斷路，電壓表有示數(shù)，且接近電源電壓，說明電壓表與電源兩極相連，電壓表之外電路不存在斷路，電路斷路位置在待測電阻出，已知待測電阻Rx是完好的，則電路故障原因是：導(dǎo)線df未連接好或在某處斷開．
（4）根據(jù)歐姆定律知，電阻一定時，流過電阻的電流隨電壓的增大而增大．電壓逐漸增大，電流逐漸增大．填入下表．

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5
電壓U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5
電流I/A	0.10	0.18	0.30	0.42	0.50

（5）由R=

U

I

求得第一次到第五次實驗的電阻分別為5Ω、5.6Ω、5Ω、4.8Ω、5Ω，
則電阻阻值

.

R

=

5Ω+5.6Ω+5Ω+4.8Ω+5Ω

5

≈5.1Ω．
（6）用已知阻值為R₀的定值電阻代替滑動變阻器，撤去電壓表，測電阻的實驗電路如圖乙所示．
故答案為：（1）如圖甲所示；（2）沒有將滑片置于最大阻值處；（3）導(dǎo)線df未連接好或在某處斷開；
（4）電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比；實驗數(shù)據(jù)如表所示；（5）5.1Ω；（6）如圖乙所示．

點評：本題考查了連接實物電路圖、實驗注意事項、電路故障分析、實驗數(shù)據(jù)處理、實驗設(shè)計等問題，是實驗的常考問題，一定要掌握；實驗設(shè)計對學生能力要求較高，是本題的難點．