Question

2．在測量待測電阻R的阻值實驗中，已知電源電壓為3V，待測電阻的阻值約為6Ω，請回答下列問題：
（1）實驗的原理是R=$\frac{U}{I}$，在方框內(nèi)畫出實驗電路圖，并把實物圖連接完整．
（2）合上開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于A（填“A”或“B”）端；當(dāng)閉合開關(guān)時，若發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，電壓表的示數(shù)始終為電源電壓，電流表的示數(shù)幾乎為零，你認(rèn)為電路故障的原因可能是待測電阻開路．
（3）排除故障后繼續(xù)實驗，某次測量的電壓表和電流表的示數(shù)如圖丙所示，則電壓表的示數(shù)是2.0V，電流表的示數(shù)是0.3A，此時測量的待測電阻約為6.7Ω．
（4）畫出實驗用的表格．
（5）現(xiàn)用原電路測某小燈泡電阻，當(dāng)燈泡兩端電壓改變時，電流表示數(shù)、燈泡亮度隨之改變，測得三次電阻值，發(fā)現(xiàn)三次測得阻值相差較大，能否采取求平均值的方法減小實驗誤差？不能請說明理由：因為燈泡的電阻隨溫度變化而變化，取平均值沒有物理意義．

Answer 1

分析 （1）伏安法測電阻的原理是R=$\frac{U}{I}$；
根據(jù)電源電壓和待測電阻的阻值，根據(jù)歐姆定律求出通過未知阻值電阻的最大電流，確定電流表的量程，
連接實物圖時，要將電源、開關(guān)、電流表、定值電阻以及滑動變阻器串聯(lián)接入電路，并且滑動變阻器符合一上一下的連接方式，
要選擇電壓表和電流表的量程，同時電流需從儀表的正接線柱流入，負(fù)接線柱流出；
（2）閉合開關(guān)前，滑動變阻器應(yīng)處于最大阻值處，防止電流過大，燒壞電路元件．無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，電流表的示數(shù)為零，說明電路出現(xiàn)斷路，并且斷路在電壓表兩接線柱之間；
（3）根據(jù)電壓表、電流表的量程和分度值分別讀出電壓表和電流表的示數(shù)，根據(jù)歐姆定律求出未知阻值電阻的大��；
（4）本實驗應(yīng)記錄：實驗次數(shù)，電壓，電流，記錄求出的電阻值；
（5）燈絲的電阻與溫度有關(guān)，且隨溫度的升高而增大，在實驗中求平均值是沒有意義的．

解答 解：（1）伏安法測電阻，電壓表測電阻兩端電壓，電流表測電路電流，所以實驗原理是R=$\frac{U}{I}$．
電源的電壓為U=3V，待測電阻的阻值約為R=6Ω；
因此通過未知阻值電阻的最大電流為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{6Ω}$=0.5A＜0.6A，
所以電流表的量程為0～0.6A，與燈泡串聯(lián)，電流從正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出，
滑動變阻器的下面接線柱已經(jīng)接入電路，上面的接線柱任意選擇，把滑動變阻器串聯(lián)在電路中．
實物電路圖如圖所示，根據(jù)實物電路圖作出電路圖如圖所示：
 
（2）滑動變阻器接入右半段，閉合開關(guān)前，滑片處于A端，連入電路的阻值最大．
閉合開關(guān)，無論怎樣移動滑片，且電壓表始終為電源電壓，電流表示數(shù)為零，
說明電壓表串聯(lián)在了電路中，電流太小電流表顯示不出來，則故障的原因可能是待測電阻開路．
（3）電壓表0～3V量程，每一個大格代表1V，每一個小格代表0.1V，電壓為2.0V，
電流表使用的0～0.6A量程，每一個大格代表0.2A，每一個小格代表0.02A，電流為0.3A，
所以，R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.0V}{0.3A}$≈6.7Ω．
（4）本實驗應(yīng)記錄：實驗次數(shù)，電壓，電流，記錄求出的電阻值，所以本實驗用的表格如下所示：

（5）由于燈泡的電阻受燈絲的溫度的影響，則在測燈泡電阻的實驗中，利用滑動變阻器改變燈泡兩端的電壓，
目的是測量不同的電壓下的燈泡電阻值，不能求平均值原因是因為燈泡的電阻隨溫度變化而變化，取平均值沒有物理意義．
故答案為：（1）R=$\frac{U}{I}$；實驗電路見上圖；
（2）A；待測電阻斷路；
（3）2.0；0.3；6.7；
（4）實驗用的表格見解答；
（5）不能；因為燈泡的電阻隨溫度變化而變化，取平均值沒有物理意義．

點評 本題考查了“伏安法”測電阻的實驗原理、電壓表、電流表、滑動變阻器的正確使用、連接實物圖和畫出電路圖、電路故障的判斷及電阻的計算等，這些知識點是伏安法測電阻中最常見的內(nèi)容，也是�？嫉膬�(nèi)容；同時要知道燈絲的電阻與溫度有關(guān)，熟悉“伏安法”測電阻實驗是正確解題的關(guān)鍵．