Question

9．用電壓表和電流表可以測(cè)未知導(dǎo)體R的電阻值，即伏安法測(cè)電阻．如圖（1）為一種測(cè)量方案的原理圖．

（1）按照電路圖組裝實(shí)物圖，閉合開關(guān)后，若電流表有示數(shù)，電壓表幾乎無(wú)示數(shù)，則電路故障可能是電阻R短路．
（2）某次實(shí)驗(yàn)時(shí)電壓表和電流表的讀數(shù)如圖（2）所示，測(cè)得的電阻值為4.3Ω；（保留小數(shù)點(diǎn)后面一位）
（3）如果考慮到電流表的阻值不為零，則用該測(cè)量方案測(cè)出的結(jié)果必然存在誤差．那么用這種實(shí)驗(yàn)方案測(cè)量出來(lái)的電阻值會(huì)大于電阻的真實(shí)值（選填“大于”“小于”或“等于”）．其原因是所測(cè)電壓U偏大．
（4）某同學(xué)想采用這種方法測(cè)量R₀（阻值大約10Ω左右）的電阻，請(qǐng)利用該方法用筆畫線代替導(dǎo)線連接圖的實(shí)物圖．

Answer 1

分析 （1）常見的電路故障有：斷路與短路兩種，根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因．
（2）由圖示電表確定其量程與分度值，然后讀出其示數(shù)．
（3）此種電路連接方法，所成流過(guò)待測(cè)電阻的電流I是真實(shí)的，由于電流表的分壓，所測(cè)電阻的電壓偏大由歐姆定律可判斷出測(cè)量值與真實(shí)值間的關(guān)系；
（4）根據(jù)電路圖的順序連接實(shí)物圖．

解答 解：（1）由電路圖可知，定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電流表測(cè)電路電流，電壓表測(cè)定值電阻R兩端電壓；閉合開關(guān)，電流表有示數(shù)，說(shuō)明電路不存在斷路，電壓表沒有示數(shù)，則與電壓表并聯(lián)的電阻R短路；
（2）由圖b所示電流表可知，其量程為0～0.6A，分度值是0.02A，由圖可知電流表讀數(shù)為0.28A；電壓表量程是0～3V，最小分度值是0.1V，由圖知電壓表讀數(shù)是1.2V．則該電阻的阻值為：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.2V}{0.28A}$=4.3Ω；
（3）由實(shí)驗(yàn)電路圖知，所測(cè)電壓U偏大、電流I真實(shí)，因?yàn)镮=$\frac{U}{R}$，所以由R=$\frac{U}{I}$知：測(cè)量值大于真實(shí)值．
（4）因有兩節(jié)電池，故電壓表的量程為0-3V，與用電器并聯(lián)；根據(jù)題意電流表的量程為0-0.6A，滑動(dòng)變阻器一上一下的接，電表正進(jìn)負(fù)出，
根據(jù)電路圖連接實(shí)物如下圖：
．
故答案為：（1）電阻R短路；（2）4.3；（3）大于；所測(cè)電壓U偏大；（4）見上圖．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了：實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差分析，對(duì)初中生來(lái)說(shuō)有一定的難度．伏安法測(cè)電阻，有兩種測(cè)量電路：1、電流表內(nèi)接法，電阻測(cè)量值大于真實(shí)值；2、電流表外接法．電阻測(cè)量值小于真實(shí)值．