Question

在伏安法测电阻的实验中，电源电压为4.5V，R_X≈10Ω．
（1）请根据实验要求，画出相应的电路图．

实验次数	电压U/V	电流I/A	电阻R/Ω	被测电阻值
1	2.1	0.22	9.5	Rx=______Ω
2	2.5	0.26	9.6
3	2.8	①	②

（2）老师提醒同学们，电压表选用3V的量程．那么，电流表应选用______的量程．这样做的优点是______．
（3）小胖同学已将前两次实验的数据记入了上表中，第3次实验的电流表指针如图所示，请将读数填入上表中，并完成表中的有关计算．
（4）实验过程中小胖同学发现移动滑片时两电表示数都不变，且都较小，其原因可能是______．
（5）同一物理实验中，经常需要测多组数据．以下四个实验中：
①探究串联电路中的电流规律          ②伏安法测定小灯泡的额定功率
③探究杠杆平衡的条件                ④探究使用定滑轮的特点
其中测多组数据目的相同的实验有______（选填序号），其目的是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）伏安法测电阻：电压表与电阻并联测量电阻两端的电压，电流表与电阻串联测量通过电阻的电流，串联接入滑动变阻器（一上一下）起保护作用和待测电阻以及开关一个，设计出电路图．
（2）根据欧姆定律求出通过电阻的最大电流，从而确定电流表的量程．
（3）根据电流表量程的选取，确定电表的分度值，读取数据，填入表中并计算电阻的平均值．
（4）灯泡较暗，说明电路中电阻很大，移动滑片，现象不变，说明滑动变阻器同时接到下面的两个接线柱．
（5）实验中测量多组数据的目的有两种，一是根据多组数据的变化寻找物理量的变化规律或特点；二是为了测量结果的准确性，多次测量后取平均值，减小误差．
解答：解：（1）画电路图时，电压表与电阻并联，电流表与电阻串联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，定值电阻以及开关一个，如右图所示．
（2）通过电阻的最大电流为I===0.45A＜0.6A，所以电流表的量程为0～0.6A；
此量程分度值小，精确度高，可以减小读数时产生的误差，使测量结果更精确．
（3）电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A；电流表读数为：0.28A，
则R===10.0Ω；
平均值：R_x=Ω=9.7Ω，表格如下：

实验次数	电压U/V	电流I/A	电阻R/Ω	被测电阻值
1	2.1	0.22	9.5	Rx=9.7Ω
2	2.5	0.26	9.6
3	2.8	0.28	10.0

（4）灯泡较暗，说明电路中电阻很大，同时移动滑片时，现象不变，说明滑动变阻器同时接到下面的两个接线柱．
（5）探究串联电路中的电流规律是研究电路电流的变化规律，探究杠杆平衡的条件是研究动力、动力臂、阻力、阻力臂之间的关系，探究使用定滑轮的特点是研究定滑轮的特点，而伏安法测定值电阻阻值是为了测量结果的准确性；所以实验①③④的目的相同．
故答案为：（1）如上图所示；（2）0.6A；使测量结果更精确，减小误差；（3）如上表所示；（4）滑动变阻器接了下面的两个接线柱；（5）①③④；使结论更具有普遍性．
点评：本题考查了伏安法侧电阻实验电路图的设计、电流表量程的选择和原因、电路故障的判断和实验数据的处理等，涉及的知识点较多，综合性强，给解题带来了难度．