Question

同学利用电压表和电流表测量电阻R₁的阻值（约9Ω左右），电源选用两节干电池．
（1）按图甲电路，将图乙中电流表正确连入电路
（2）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最

右

（选填“左”或“右”）端．
（3）该同学检查电路连接正确，合上开关，可是无论怎样移动滑片，电压表示数总为3v不变，你认为发生故障的原因可能是

待测电阻R₁断路

．
（4）清除故障后，小明将滑片P向左滑动时，电压表示数将

增大

（填“增大”、“减小”、“不变”），当P滑到某一位置时，两表读数如图丙所示，电流表的示数

0.2A

，由此可知R=

10

Ω．你认为这个结果可靠吗？理由是

不可靠，只进行了一次实验，误差较大

．
（5）若在实验的过程中，闭合开关，发现电压表已损坏，将其拆除，不改变其他电路元件的连接方式，小明也完成了实验．请简述实验步骤并写出计算R_x的最后表达式．（已知滑动变阻器的最大阻值为R₀）
实验步骤：

①闭合开关，使滑动变阻器连入电路的阻值最小（为零），记下电流表的示数I₁；
②将滑动变阻器连入电路的阻值最大，记下电流表示数I₂．

．
表达式：R_x=

I2R0

I1-I2

．
（6）将图甲中的电阻R₁换成一个额定电压为3.8V、阻值约为10Ω的小灯泡后，还可以测小灯泡的电功率．若要测该小灯泡的额定功率，则在图甲电路中必须改动的地方是：
①

增加一节干电池

；②

电压表换接0～15V的量程

．

Answer 1

分析：（1）根据电路最大电流选择电流表量程，根据电路图连接实物电路图．
（2）闭合开关前，要把滑片置于滑动变阻器阻值最大处．
（3）常见电路故障有断路与短路两种，根据电路故障现象分析电路故障原因．
（4）根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化，根据串联电路特点判断电压表示数如何变化；根据图示电表确定其量程与分度值，读出其示数，由欧姆定律求出电阻阻值；为准确测出电阻阻值，应进行多次测量求平均值．
（5）滑动变阻器的最大阻值已知，滑动变阻器和被测电阻串联，让滑动变阻器全部接入和不接入，来改变电路的电阻，完成电流表的两次测量，利用两次电路的电源电压相等，列出等式，解出R_x．
（6）测量小灯泡的额定功率必须使小灯泡在额定电压下发光，此题中需改变电压，同时注意电压表的量程．

解答：解：（1）每节干电池电压为1.5V，电源由两节干电池组成，电源电压U=1.5V×2=3V，电路最大电流约为：
I=

U

R1

=

3V

9Ω

≈0.3A，电流表应选0～0.6A量程，根据电路图甲，把电流表、开关、电阻串联接入电路，实物电路图如图所示．

（2）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最右端，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大．
（3）合上开关，无论怎样移动滑片，电压表示数总为3V不变，等于电源电压，可能是待测电阻R₁断路造成的，电压表测电源电压．
（4）将滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，滑动变阻器分压变小，电阻两端电压增大，电压表示数将增大；由电路图可知，电流表量程为0～0.6A，由图丙所示电流表可知，其分度值为0.02A，示数为0.2A，由电路图可知，电压表量程为0～3V，由图丙所示电压表可知，其分度值为0.1V，示数为2V，∵I=

U

R

，∴电阻R=

U

I

=

2V

0.2A

=10Ω；只进行了一次实验，根据测出的一组实验数据所求出的电阻阻值误差较大，实验数据不可靠．
（5）实验步骤：①闭合开关，使滑动变阻器连入电路的阻值最小（为零），记下电流表的示数I₁；
②将滑动变阻器连入电路的阻值最大，记下电流表示数I₂．
∵电源的电压不变，I=

U

R

，
∴U=I₁R_x=I₂（R_x+R₀），解得：R_x=

I2R0

I1-I2

．
（6）小灯泡的额定电压为3.8V，要使其正常发光，电源电压不能低于3.8V，可以在电源处增加一节干电池，同时电压表应该选择0～15V量程．
故答案为：（1）电路图如图所示；（2）右；（3）待测电阻R₁断路；
（4）增大；0.2A；10；不可靠，只进行了一次实验，误差较大；
（5）①闭合开关，使滑动变阻器连入电路的阻值最小（为零），记下电流表的示数I₁；②将滑动变阻器连入电路的阻值最大，记下电流表示数I₂；=

I2R0

I1-I2

；
（6）①增加一节干电池；②电压表换接0～15V的量程．

点评：本题考查的问题很多，是一道电学综合题，所有问题都是常考问题，一定要掌握；两节电路时，要注意电表量程的选择，注意电表正负接线柱不要接反；为准确测出电阻阻值，应进行多次实验，测出多组实验数据，多次测量求平均值，减小误差．