Question

5．小華用“伏安法”測量某定值電阻阻值．他設(shè)計了如圖甲所示的電路圖，并連接好電路．
（1）閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表指針發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)，則電路中出現(xiàn)的故障可能是定值電阻斷路．

（2）他設(shè)計的電路圖存在缺陷，請在答題卡的虛線框內(nèi)作出完善的電路圖．
（3）排除故障并完善電路后，小華多次改變定值電阻兩端的電壓進(jìn)行測量．其中第二次實驗時電壓表和電流表的示數(shù)如圖乙所示，請將下表填寫完整．

實驗次數(shù)	1	2	3
電壓U/V	1		1.8
電流I/A	0.32		0.54
電阻R/Ω	3.13		3.33

（4）若三組數(shù)據(jù)均有效，則本次實驗測得電阻值為3.24Ω．

Answer 1

分析 （1）電流表無示數(shù)，電路斷路，電壓表有偏轉(zhuǎn)，電壓表與電源接通，由于可判斷出具體故障；
（2）伏安法測電阻中，需用滑動變阻器來保護電路和改變電阻兩端的電壓，進(jìn)行多次測量；
（3）根據(jù)圖乙讀出電壓表、電流表的示數(shù)由R=$\frac{U}{I}$計算出電阻，并填入表格；
（4）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)求出三組數(shù)據(jù)的平均值便可．

解答 解：
（1）電流表無示數(shù)，說明電路斷路，電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯(lián)電路之外電路不存在斷路，則與電壓表并聯(lián)的定值電阻斷路；
（2）實驗中要用到滑動變阻器，保護電路，并能多測幾次求平均值，減小誤差，電路如圖所示：

（3）由圖乙知，電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，示數(shù)為1.5V；電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.46A；
由I=$\frac{U}{R}$，所以第2次實驗中導(dǎo)體電阻為：R₂=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{0.46A}$≈3.26Ω；
（4）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，實驗測得電阻值為：
$\overline{R}$=$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}+{R}_{3}}{3}$=$\frac{3.13Ω+3.26Ω+3.33Ω}{3}$=3.24Ω．
故答案為：
（1）斷路；
（2）見上圖；
（3）見下表：

實驗次數(shù)	1	2	3
電壓U/V	1	1.5	1.8
電流I/A	0.32	0.46	0.54
電阻R/Ω	3.13	3.26	3.33

（4）3.24．

點評 本題伏安測電阻的實驗，考查了電路故障的判斷、電路圖、電表讀數(shù)和電阻計算等，電表讀數(shù)時要注意先看清量程和分度值．