Question

10．為了測定電阻的阻值，試驗室提供下列器材：待測電阻R（阻值約為100Ω））、滑動變阻器R₁（0～100Ω）、滑動變阻器R₂（0～10Ω）、電阻箱R₀（0～9999.9Ω）、理想電流表A（量程50mA）、直流電源E（3V，內阻忽略）、導線、電鍵若干．
（1）甲同學設計（a）所示的電路進行實驗．
①請在圖（b）中用筆畫線代替導線，完成實物電路的連接．
②實驗操作時，先將滑動變阻器的滑動頭移到左（選填“左”或“右”）端，再接通開關S；保持S₂斷開，閉合S₁，調滑動變阻器使電流表指針偏轉至某一位置，并記下電流I₁．
 
③斷開S₁，保持滑動變阻器阻值不變，調整電阻箱R₀阻值在100Ω左右，再閉合S₂，調節(jié)R₀阻值使得電流表讀數(shù)為I₁時，R₀的讀數(shù)即為電阻的阻值．
（2）乙同學利用電路（c）進行實驗，改變電阻箱R₀值，讀出電流表相應的電流I，由測得的數(shù)據(jù)作出$\frac{1}{I}$-R₀圖象如圖（d）所示，圖線縱軸截距為m，斜率為k，則電阻的阻值=$\frac{m}{k}$．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)測量原理可明確對應的實物圖；
②的關鍵是明確變阻器采用分壓式接法時，阻值越小調節(jié)越方便；
③明確本實驗的條件是保持變阻器的輸出電壓不變，然后根據(jù)歐姆定律即可求解．
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律寫出公式，然后整理出$\frac{1}{I}$與R₀的函數(shù)表達式，再根據(jù)斜率和截距的概念即可求解．

解答 解：（1）①根據(jù)原理圖可得出對應的實物圖連線圖如圖所示：

②實驗操作時，應將變阻器的滑動觸頭置于輸出電壓最小的最左端； 從而保證測量電路中電流從零開始調節(jié)；
③根據(jù)實驗原理可知，變阻器的輸出電壓U應保持不變，根據(jù)歐姆定律，斷開s₂閉合S₁時應有：U=I₁R₀；
斷開s₁閉合S₂時應有：U=I₂R₀，比較可知，當I₂=I₁時，R=R₀，即調節(jié)R₀阻值使得電流表讀數(shù)為I₁時，R₀的讀數(shù)即為電阻的阻值；
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律應有：E=I（R+R₀ ），整理可得：$\frac{1}{I}$=$\frac{1}{E}$+$\frac{R}{E}$，
根據(jù)函數(shù)斜率和截距概念可知m=$\frac{R}{E}$，k=$\frac{1}{E}$，解得R=$\frac{m}{k}$；
故答案為：（1）①如圖；②左；③I₁（2）$\frac{m}{k}$

點評 本題考查伏安法測電阻以及測量電動勢和內電阻的實驗，要注意明確實驗原理，知道利用圖象分析數(shù)據(jù)的基本方法，注意（2）中實際上將R作為內阻進行分析處理．