Question

17．圖甲是用伏安法測電阻的實(shí)物圖，所用滑動(dòng)變阻器的規(guī)格是“20Ω1A”，電源為兩節(jié)新干電池，待測電阻Rx的阻值約為10Ω．

（1）用筆畫線代替導(dǎo)線在圖甲中完成實(shí)物電路連接，要求滑動(dòng)變阻器的滑片向B端滑動(dòng)時(shí)連入電路的電阻變大．
（2）正確連接電路后，若甲圖中導(dǎo)線a內(nèi)部斷路，其余均完好，閉合開關(guān)，觀察兩只電表的示數(shù)，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)．
（3）排除故障后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片到某一位置，電壓表和電流表的示數(shù)如圖乙．丙所示，則R_x的阻值為8Ω，此時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率是0.18W．

Answer 1

分析 （1）在伏安法測電阻實(shí)驗(yàn)中，電壓表與待測電阻并聯(lián)測量兩端電壓，電流表串聯(lián)在電路中測量電路電流，滑動(dòng)變阻器采用“一上一下”的方法串聯(lián)在電路中，改變電路電阻；
（2）電壓表串聯(lián)在電路中時(shí)測量電源電壓；電路斷路時(shí)，電流表示數(shù)為0；
（3）讀取電壓表、電流表示數(shù)時(shí)，首先明確電表選擇的量程和對應(yīng)的分度值，讀數(shù)時(shí)視線與指針?biāo)鶎�刻線相垂直；
已知待測電阻兩端電壓和通過的電流，利用R=$\frac{U}{I}$得到電阻，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和利用P=UI求求出功率．

解答 解：（1）已知電源電壓由兩節(jié)干電池提供，即U=3V，待測電阻在10Ω左右，所以電路最大電流為I_最大=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A，即電流表選擇0～0.6A量程；
要使滑動(dòng)變阻器滑片向B端滑動(dòng)時(shí)連入電路的電阻變大，需要連接A接線柱．電路連接如下；

（2）正確連接電路后，若甲圖中導(dǎo)線a內(nèi)部斷路，其余均完好，閉合開關(guān)，電壓表串聯(lián)在電路中，顯示的是電源電壓；由于電路斷路，沒有電流通過電流表，所以電流表無示數(shù)；
（3）由（1）知，電壓表選擇的是0～3V量程，對應(yīng)的分度值為0.1V，此時(shí)的示數(shù)為2.4V；
電流表選擇的是0～0.6A量程，對應(yīng)的分度值為0.02A，此時(shí)的示數(shù)為0.3A；
待測電阻的阻值為R_x=$\frac{{U}_{x}}{I}$=$\frac{2.4V}{0.3A}$=8Ω．
根據(jù)串聯(lián)電路總電壓等于各電阻之和得：變阻器兩端的電壓為U′=U-U_x=3V-2.4V=0.6V，
則功率P′=U′I=0.6V×0.3A=0.18W．
故答案為：
（1）如上圖；
（2）電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)；
（3）8；0.18．

點(diǎn)評 此題考查的是伏安法測電阻的探究過程，包括實(shí)物圖的連接、滑動(dòng)變阻器的接法、電路故障的判定電表的讀數(shù)及電阻、功率的計(jì)算，包含的內(nèi)容較多，但難度不大，是一道基礎(chǔ)題．