Question

【题目】小明用“伏安法”测量一个定值电阻Rx的阻值（约为20Ω左右）.实验器材有：定值电阻Rx、电压表（量程0～3V和0～15V）、电流表（量程0～0.6A和0～3A）、滑动变阻器（20Ω 1A）、开关、学生电源各一个，导线若干.

（1）“伏安法”测量电阻的原理是________；

（2）如图a所示是“伏安法”测量电阻的实验电路图，图中甲、乙为两个电表，其中甲为________表；

（3）本实验电源电压选用12V，电压表应该选用________量程，电流表选用0～0.6A量程；连接如图b所示的电流表时，应该使电流从“________”接线柱流入电流表；

（4）闭合开关后，发现电压表的示数约为6V，电流表示数为零；移动滑动变阻器滑片，电压表示数有明显变化，但电流表示数为零，则发生故障的元件是________；

（5）排除故障后，接通电路，移动滑动变阻器滑片，当电流表的示数如图b所示时，通过电阻Rx的电流大小是________A；

（6）经多次测量，小明由实验数据绘制得如图c所示的U-I图象，由图象可知电阻Rx＝________Ω（保留一位小数）；

Answer 1

【答案】R=U/I(或I=U/R) 电压 0～15V 0.6A 电流表短路 0.34A 22.2（22.0）

【解析】

（1）伏安法测电阻的原理是：R=U/I；

（2）图a中甲表和待测电阻并联，所以甲是电压表；乙表和待测电阻串联，所以乙是电流表；

（3）待测电阻和滑动变阻器串联，当滑动变阻器滑到电阻最大位置时，接入电路的阻值为20Ω，待测电阻的阻值约为20Ω，因为电源电压为12V，它们两个会各分担电压为6V，所以电压表应选用0～15V量程；接如图b所示的电流表，使用了“0.6”的 “+”接线柱，所以应使电流从，“0.6”接线柱流入电流表；

（4）闭合开关后，发现电压表的示数约为6V，两电阻串联分压，电流表示数为零，说明电路故障不是断路；移动滑动变阻器滑片，电压表示数有明显变化，但电流表示数始终为零，说明电流表被短路；

（5）由乙图知道，电流表接的是0～0.6A量程，故分度值为0.02A，所以此时的电流是0.34A；

（6）由U-I图象知道，当电压U=10V时，电流为0.45A，所以Rx =U/I=10V/0.45A≈22.2Ω。