Question

在測量未知電阻R_x阻值的實驗中（其阻值約幾百歐），小明和學(xué)習(xí)小組利用兩節(jié)新干電池、滑動變阻器（“100Ω 2A”）、電流表、電壓表、開關(guān)各一，導(dǎo)線若干連接了如圖所示電路．正準備閉合開關(guān)時，旁邊的小蘭急忙攔住他，說接線錯了．

實驗

次數(shù) 電流I/A 電壓U/V 電阻R/Ω ①

1

2

3

（1）請檢查一下電路，錯在哪里？小蘭發(fā)現(xiàn)只要改接一根導(dǎo)線就可以了，請把接錯的那一根導(dǎo)線找出來打上×，再畫線把它改到正確的位置上．

（2）設(shè)計的實驗表格為上表，表格中，①處應(yīng)填寫　　．表格中設(shè)置①這一項的目的是：　　．

（3）實驗中，器材完好，當移動滑動變阻器的滑片時，電壓表指針偏轉(zhuǎn)正常，但電流表指針偏轉(zhuǎn)很小，無法讀數(shù)，原因是　　．因此無法通過R=　　計算出未知電阻值（填實驗原理），但勤于思考的小明正確連接電路后，求出了待測電阻R_x的阻值，請你寫出小明的主要實驗步驟（用相應(yīng)的字母表示測出的物理量）．

①　　；

②　　；

③寫出待測電阻的表達式R_x=　．

Answer 1

分析：    （1）連接實物圖時，需將導(dǎo)線接入接線柱上，據(jù)此判斷錯誤的接線；電壓表需并聯(lián)在被測電阻兩端；

（2）伏安法測電阻中，多次測量的目的是為了求平均值；

（3）觀察所用的器材，待測電阻有幾百歐，普通幾節(jié)干電池做電源電壓不過幾伏，即使不接入變阻器，根據(jù)歐姆定律可知此時電流可能只有百分之幾安，所以電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn)；

電流表被短路，要測待測電阻的阻值，可以根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點進行解答，即先讓滑動變阻器接入電路中的電阻為0，此時電壓表測電源的電壓，然后讓滑動變阻器接入電路中的電阻最大，此時電壓表測R_x兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律得出等式即可得出答案．

解答：    解：（1）根據(jù)實物圖可知，電源與滑動變阻器相連的導(dǎo)線沒有接在接線柱上，而接在了金屬導(dǎo)體上，因此需改接到接線柱處；同時把電壓表并聯(lián)在被測電阻兩端，如下圖所示：

（2）伏安法測電阻中，多次測量的目的是為了求平均值，因此①電阻的平均值，其目的是多次測量求電阻的平均值，減小實驗誤差；

（3）根據(jù)實物圖可知，電源的電壓為3V，待測電阻的阻值約為幾百歐，根據(jù)歐姆定律可知即使不接入變阻器電路中的電流也很小，所以電流表測不出電路中的電流，故原因可能是待測的阻值太大或電源電壓太小，因此無法通過R=計算出未知電阻值；

①電流表被短路時，先調(diào)節(jié)滑動變阻器使其接入電路中的電阻為0Ω，此時電壓表測電源的電壓，讀出示數(shù)U₁，

②調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使其完全接入電路中，讀出電壓的示數(shù)U₂；

由串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和可知，滑動變阻器兩端的電壓U_滑=U₁﹣U₂，

③因串聯(lián)電路中各處的電流相等，由I=可得：=，

則：R_x==．

故答案為：（2）電阻的平均值；多次測量求電阻的平均值，減小實驗誤差；

（3）待測的阻值太大或電源電壓太��；；

①將滑動變阻器的滑片移動阻值為零處，記下電壓表的示數(shù)U₁；

②將滑動變阻器的滑片移動阻值最大（100Ω）處，記下電壓表的示數(shù)U₂；

③．