Question

小丽和小华在做“用电流表和电压表测电阻”的实验．
（1）请你帮助他们在实物连接图1中，用笔画线代替导线将实物图连线补充完整．
（2）当小丽完成电路连接后准备闭合开关时，同伴小华提醒她电路还有一处不妥当，你认为是：______．
（3）纠正实验不妥之处后开始实验，闭合开关，小丽突然发现电流表没有示数，而电压表有示数（Rx是完好的，a、b、c、d、e、f表示接线柱），且接近于电源电压，则故障可能是：______．
（4）排除故障后进行实验，做完实验后才发现把测量的电流值都写在草稿纸上（如图2）而忘记填入记录表格中．请你帮助小丽和小华把记录在草稿纸上的电流值对应填入表格中，你这样填写所依据的物理规律是______．

实验次数	1	2	3	4	5
电压U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5
电流I/A	______	______	______	______	______

（5）根据测量数据计算该定值电阻的阻值为______．
（6）若电源电压恒定且未知，用已知阻值为R₀的定值电阻代替滑动变阻器，同时撤去电压表，请用余下的器材（不要再添加其它任何器材）设计测量Rx阻值的实验电路，并在图3的方框内画出．

Answer 1

解：（1）把待测电阻串联接入电路，电压表并联在待测电阻两端，电路图如图甲所示．
（2）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值，即：把滑片移到阻值最大处．
（3）电流表没有示数，说明电路存在断路，电压表有示数，且接近电源电压，说明电压表与电源两极相连，电压表之外电路不存在断路，电路断路位置在待测电阻出，已知待测电阻Rx是完好的，则电路故障原因是：导线df未连接好或在某处断开．
（4）根据欧姆定律知，电阻一定时，流过电阻的电流随电压的增大而增大．电压逐渐增大，电流逐渐增大．填入下表．

实验次数	1	2	3	4	5
电压U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5
电流I/A	0.10	0.18	0.30	0.42	0.50

（5）由R=求得第一次到第五次实验的电阻分别为5Ω、5.6Ω、5Ω、4.8Ω、5Ω，
则电阻阻值=≈5.1Ω．
（6）用已知阻值为R₀的定值电阻代替滑动变阻器，撤去电压表，测电阻的实验电路如图乙所示．
故答案为：（1）如图甲所示；（2）没有将滑片置于最大阻值处；（3）导线df未连接好或在某处断开；
（4）电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比；实验数据如表所示；（5）5.1Ω；（6）如图乙所示．

分析：（1）把待测电阻串联接入电路，电压表并联在待测电阻两端．
（2）闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值．
（3）根据电路故障现象分析判断电路故障原因．
（4）根据在电阻一定时，电流跟电压成正比，电压增大，电流增大，
据此把草稿纸上的电流值对应填入表格中并得出规律．
（5）由欧姆定律求得5次实验的电阻，然后求电阻的平均值即为定值电阻的阻值．
（6）让待测电阻与定值电阻并联，用电流表分别测出两支路的电流，然后由并联电路特点及欧姆定律可以求出待测电阻阻值．
点评：本题考查了连接实物电路图、实验注意事项、电路故障分析、实验数据处理、实验设计等问题，是实验的常考问题，一定要掌握；实验设计对学生能力要求较高，是本题的难点．