Question

12．在“伏安法測(cè)電阻”實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)將電路連成如圖甲電路．

（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物電路連接完整．（要求：滑動(dòng)變阻器滑片P向右滑動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)變大．）
（2）實(shí)驗(yàn)中，閉合開關(guān)后，移動(dòng)滑片，電流表無(wú)示數(shù)，電壓表有較大示數(shù)，經(jīng)檢查，導(dǎo)線連接完好，則故障可能是電阻斷路．
（3）排除故障后，小明進(jìn)行實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)繪制出圖象（如圖乙），由圖乙可知，該定值電阻阻值是5Ω．
（4）小華設(shè)計(jì)了另一個(gè)測(cè)量電阻的電路（如圖丙），在MN之間接入待測(cè)電阻，可以在電流表表盤上直接讀出電阻阻值，小華已經(jīng)標(biāo)出了部分電阻值（如圖丁），由電表表盤數(shù)據(jù)可知：該電路中R₀=2Ω．

Answer 1

分析 （1）伏安法測(cè)電阻，電流表與電阻串聯(lián)測(cè)電路電流，電壓表與電阻并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器與電阻串聯(lián)保護(hù)電路，滑動(dòng)變阻器根據(jù)一上一下的原則連接．
（2）若電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路可能斷路；電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯(lián)的電阻斷路了；．
（3）由圖乙得出電壓與電流值，根據(jù)歐姆定律即可求出電阻；
（4）由圖丙可知待測(cè)電阻與定值電阻串聯(lián)，由歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn)利用電源電壓不變的特點(diǎn)列出等式可以求出電源電壓和定值電阻．

解答 解：（1）將電壓表與電阻并聯(lián)，由于滑動(dòng)變阻器滑片P向右滑動(dòng)時(shí)電阻變小則應(yīng)將變阻器滑片右邊的電阻線連入電路，故應(yīng)將開關(guān)右邊接線柱與B點(diǎn)相連，實(shí)物電路圖如圖所示．
．
（2）經(jīng)分析，閉合開關(guān)后，移動(dòng)滑片，電流表無(wú)示數(shù)，電壓表有較大示數(shù)，經(jīng)檢查，導(dǎo)線連接完好，故障是與電壓表并聯(lián)的電阻存在斷路；
（3）由圖乙可知：I=0.5A，U=2.5V，則由I=$\frac{U}{R}$得：
R=$\frac{U}{I}=\frac{2.5V}{0.5A}$=5Ω．
（4）由丁圖可知：I₁=0.2A時(shí)，R₁=28Ω，I₂=0.4A時(shí)，R₁=13Ω；
由圖丙電路可知：在測(cè)量電阻時(shí)定值電阻R₀與待測(cè)電阻R串聯(lián)；
由I=$\frac{U}{R}$和串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可得：
當(dāng)測(cè)量電阻R₁時(shí)，電源電壓U=U₀+U₁=I₁R₀+I₁R₁=0.2A×R₀+0.2A×28Ω------------------①
當(dāng)測(cè)量電阻R₂時(shí)，電源電壓U=U₀′+U₂=I₂R₀+I₂R₂=0.4A×R₀+0.4A×13Ω----------------②
解①②得：R₀=2Ω．
故答案為：（1）見上圖；（2）電阻斷路；（3）5；（4）2．

點(diǎn)評(píng) 本題伏安法測(cè)電阻，考查電路的連接、故障的分析、電阻的計(jì)算，最后一問是考查歐姆表的工作原理、知道根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律即可正確解題．