Question

17．曉璐同學(xué)要測量一只定值電阻，實(shí)驗(yàn)室可以提供給她的儀器和元件如圖所示．
（1）請幫助曉璐同學(xué)用這些元件根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求連接成實(shí)驗(yàn)電路（電流表量程使用0.6A，電壓表量程使用3V）．
（2）她連接完電路閉合開關(guān)以后發(fā)現(xiàn)：移動滑動變阻器的滑片，電流表的示數(shù)會隨之發(fā)生變化，電壓表的示數(shù)卻始終不變（示數(shù)不為零），這可能是在連接電路時將電壓表接在了電源兩端．
（3）正確連接電路后，曉璐同學(xué)設(shè)計(jì)了如下的表格記錄測量的數(shù)據(jù)．她將三次測量的電壓和電流分別求平均值，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$計(jì)算出電阻值為11.3Ω．老師看完她的結(jié)果后認(rèn)為她的做法和結(jié)果是錯誤的，請幫助她計(jì)算出正確的結(jié)果并填入下表的空格內(nèi)．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	電阻平均值/Ω
電壓/V	3.0	2.7	2.0
電流/A	0.30	0.22	0.18

Answer 1

分析 （1）根據(jù)歐姆定律，電壓表測待測電阻兩端的電壓，并聯(lián)在電阻兩端；電流表測通過待測電阻的電流，串聯(lián)在電路中；滑動變阻器串聯(lián)在干路中，采用“一上一下”的連接方法．
（2）電壓表的示數(shù)應(yīng)該隨滑動變阻器滑片的滑動而變化，若不發(fā)生變化，且不為零，說明可能是接在了電源的兩端；
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，利用歐姆定律，分別計(jì)算出電阻值，再取三次測量的平均值即可．

解答 解：（1）從電源的正極開始，依次串聯(lián)開關(guān)、滑動變阻器、定值電阻和電流表，回到電源的負(fù)極，再將電壓表并聯(lián)在定值電阻的兩端．其中電流表量程使用0.6A，電壓表量程使用3V，變阻器采用一上一下的連接方法，如圖所示．

（2）由題意可知，電壓表的示數(shù)應(yīng)該隨滑動變阻器滑片的滑動而變化，而此題中，電壓表示數(shù)不發(fā)生變化，且不為零，說明可能是接在了電源的兩端；
（3）由歐姆定律I=$\frac{U}{R}$得三次測量的電阻值分別為：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{3.0V}{0.30A}$=10Ω；
R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{2.7V}{0.22A}$≈12.3Ω；
R₃=$\frac{{U}_{3}}{{I}_{3}}$=$\frac{2.0V}{0.18A}$≈11.1Ω．
則定值電阻的平均值為：
R=$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}+{R}_{3}}{3}$=$\frac{10Ω+12.3Ω+11.1Ω}{3}$≈11.1Ω．
故答案為：（1）電路連接見上圖；
（2）電源；
（3）11.1．

點(diǎn)評 本題考查了伏安法測電阻實(shí)驗(yàn)的實(shí)物圖連接和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，解決本題的關(guān)鍵是試驗(yàn)中需要多次測量求平均值減小實(shí)驗(yàn)誤差．