Question

18．如圖為小偉“伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)”實(shí)物圖，（被測(cè)電阻小于10Ω）

（1）用筆畫線代替導(dǎo)線將圖1中的實(shí)物圖補(bǔ)充完整．（要求變阻器的滑動(dòng)片向右移動(dòng)時(shí)，電流表的示數(shù)變大）
（2）該實(shí)驗(yàn)原理是R=$\frac{U}{I}$．
（3）連接實(shí)物電路時(shí)，應(yīng)注意開(kāi)關(guān)應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài)，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移至最左端（填“左”或“右”）．
（4）電路連接正確后閉合開(kāi)關(guān)，將滑片P向右移動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)變大（填“變大”、“變小”或“不變”）．
（5）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，某次電流表和電壓表的示數(shù)如圖2所示，此時(shí)電流為0.5A，電壓為2.5V，測(cè)得的R_x=5Ω．
（6）實(shí)驗(yàn)至此，小偉認(rèn)為實(shí)驗(yàn)完成，正準(zhǔn)備整理器材，你認(rèn)為小偉的做法不妥的地方在于：誤差較大，應(yīng)多次測(cè)量求平均值．
（7）實(shí)驗(yàn)操作中如果出現(xiàn)：電流表示數(shù)較大，電壓表示數(shù)為0，其故障可能是R_X短路．

Answer 1

分析 （1）本實(shí)驗(yàn)中待測(cè)電阻、滑動(dòng)變阻器、電流表應(yīng)串聯(lián)，電壓表測(cè)待測(cè)電阻兩端電壓，由圖2可知電壓表量程，變阻器的滑動(dòng)片向右移動(dòng)時(shí)，電流表的示數(shù)變大由此可知電路中電阻變小，由此確定滑動(dòng)變阻器的接線柱；
（2）本實(shí)驗(yàn)原理：R=$\frac{U}{I}$；
（3）連接實(shí)物電路時(shí)，應(yīng)注意開(kāi)關(guān)應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài)，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移至最大值處；
（4）根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理判斷滑片P向右移動(dòng)時(shí)電壓表示數(shù)變化情況；
（5）根據(jù)電壓表和電流表量程和分度值讀出其示數(shù)，由R=$\frac{U}{I}$計(jì)算R_x的阻值；
（6）測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)多次測(cè)量求平均值；
（7）實(shí)驗(yàn)中電流表示數(shù)較大，說(shuō)明電路是通路，由電壓表示數(shù)為0分析判斷故障的原因．

解答 解：
（1）伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中待測(cè)電阻、滑動(dòng)變阻器、電流表應(yīng)串聯(lián)，電壓表與待測(cè)電阻并聯(lián)，由圖2可知電壓表使用0-3V量程，變阻器的滑動(dòng)片向右移動(dòng)時(shí)，電流表的示數(shù)變大，所以電路中電阻變小，所以應(yīng)將其右下接線柱接入電路中，如圖所示：

（2）伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)原理：R=$\frac{U}{I}$；
（3）為了保護(hù)電路，連接實(shí)物電路時(shí)，應(yīng)注意開(kāi)關(guān)應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài)，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移至最大值左端；
（4）當(dāng)滑片P向右移動(dòng)時(shí)，變阻器連入阻值變小，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知此時(shí)變阻器分得電壓減小，所以R_x分得電壓增大，即電壓表示數(shù)變大；
（5）由圖2，電壓表使用0-3V量程，分度值0.1V，示數(shù)為2.5V，電流表使用0-0.6A量程，分度值0.02A，示數(shù)為0.5A，
所以R_x的阻值：R_x=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.5A}$=5Ω；
（6）本實(shí)驗(yàn)中定值電阻阻值是不變的，多次測(cè)量求平均值可以減小誤差；如果只測(cè)一組數(shù)據(jù)會(huì)使誤差較大；
（7）實(shí)驗(yàn)中電流表示數(shù)較大，說(shuō)明電路是通路，而電壓表示數(shù)為0，故障的原因可能是被測(cè)電阻R_x短路了．
故答案為：（1）實(shí)物連接見(jiàn)上圖；（2）R=$\frac{U}{I}$；（3）斷開(kāi)；左；（4）變大；（5）0.5；2.5；5；（6）誤差較大，應(yīng)多次測(cè)量求平均值；（7）R_X短路．

點(diǎn)評(píng) 本題是伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)，考查了電路連接、實(shí)驗(yàn)原理、注意事項(xiàng)、電表讀數(shù)、電阻計(jì)算等，綜合性強(qiáng)，但難度不大．
用電壓表判斷故障時(shí)，若電壓表有讀數(shù)，可能是所并聯(lián)的地方開(kāi)路或其他地方短路了，電流表的電阻很小，它相當(dāng)于把所接的兩點(diǎn)用導(dǎo)線連接起來(lái)，若沒(méi)有示數(shù)，說(shuō)明其他地方斷路，若有了示數(shù)，說(shuō)明所接兩點(diǎn)之間斷路了．