Question

7．詩詩和三瑩同學在做“伏安法測電阻”的實驗中，看到各自實驗桌上有完全相同的實驗器材：電源（電壓恒為4.5V）、電流表、電壓表各一只、開關(guān)一個、標有“？Ω 2A”的待測定值電阻R_X一只（大約10Ω左右）、三只滑動變阻器（①“10Ω 2A”②“15Ω 1.5A”③“50Ω 1A”）、導線若干．

電壓/V	2.9	2.1	1.7
電流/A	0.16	0.24	0.27
電阻/Ω

（1）請你幫詩詩把圖示中的實物電路連接完整．
（2）三瑩同學連接好電路，閉合開關(guān)后，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器，測得一組數(shù)據(jù)（如表）并算出定值電阻的阻值．三瑩同學認為同一電阻的電阻值不可能相差這么大，請你幫她分析一下，其錯誤的原因是電壓表測的是滑動變阻器的電壓．
（3）找出了原因后，三瑩同學準備重新進行實驗，一旁的詩詩認為不必要重新實驗，利用表格中的實驗數(shù)據(jù)，就可以得出待測電阻的阻值R_X=10.1Ω（小數(shù)點后保留一位小數(shù)）．
（4）三瑩同學在實驗中選擇的滑動變阻器的規(guī)格應(yīng)為③（填序號）．

Answer 1

分析 （1）本實驗中，電流表、定值電阻、滑動變阻器應(yīng)串聯(lián)入電路，滑動變阻器一上一下，根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知電流表量程；
（2）由表格數(shù)據(jù)中電流與電壓關(guān)系分析判斷原因；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路特點和歐姆定律計算測電阻的阻值；
（4）根據(jù)第一次實驗數(shù)據(jù)計算變阻器規(guī)格．

解答 解：
（1）伏安法測電阻的實驗中，電流表、定值電阻、滑動變阻器應(yīng)串聯(lián)入電路，滑動變阻器一上一下，由表格通過定值電阻電流可知電流表應(yīng)使用0-0.6A量程，如圖所示：
；
（2）分析表中數(shù)據(jù)可知：電阻越大電壓越高，電流越小，電阻說明是變化的，故可判斷電壓表測的是滑動變阻器的電壓；
（3）根據(jù)表格數(shù)據(jù)，
第一次實驗R_x1=$\frac{U-{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{4.5V-2.9V}{0.16A}$=10Ω，
第二次實驗R_x2=$\frac{U-{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{4.5V-2.1V}{0.24A}$=10Ω，
第三次實驗R_x3=$\frac{U-{U}_{3}}{{I}_{3}}$=$\frac{4.5V-1.7V}{0.27A}$≈10.4Ω，
所以待測電阻的阻值R_X=$\frac{{R}_{x1}+{R}_{x2}+{R}_{x3}}{3}$=$\frac{10Ω+10Ω+10.4Ω}{3}$≈10.1Ω；
（4）根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理，滑動變阻器連入阻值越大，其兩端電壓越大，由表格第一次數(shù)據(jù)，
R_滑=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{2.9V}{0.16A}$=18.125Ω，
所以實驗中選擇“50Ω 1A”的滑動變阻器．
故答案為：
（1）見上圖；（2）電壓表測的是滑動變阻器的電壓；（3）10.1；（4）③．

點評 此題是用伏安法測電阻的實驗，考查了電路連接，變阻器的選擇及歐姆定律的應(yīng)用．要注意為了減小測量中的誤差應(yīng)取多次測量的平均值．