题目内容

14.小华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.实验过程如图所示.

(1)按图甲电路,将图乙中电流表正确连入电路.
(2)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滑动变阻器接入了上面的两接线柱或R1断路.
(3)清除故障后,小明将滑片P向左滑动时,电压表示数将增大(选填“增大”、“减小”或“不变”),当P滑到某一位置时,两表读数如图丙所示,由此可知R=10Ω.你认为这个结果可靠吗?理由是:不可靠,实验测量存在的误差,应取多次测量的平均值.

分析 (1)根据R1的阻值,根据I=$\frac{U}{R}$判断电流表量程,电流表应与被测电阻串联;
(2)电压表测被测电阻两端电压,无论怎样移动滑片,电压表示数总为3V不变,等于电源电压,由此从滑动变阻器的连接或者电压表被串联入电路的角度分析;
(3)由图滑片左滑时,变阻器连入阻值变小,根据串联电路分压原理可知电压表的变化情况;
根据电表量程读出两电表的示数,根据I=$\frac{U}{R}$计算R1的阻值;
测定值电阻的阻值为减小实验中的误差,应多次测量后取平均值.

解答 解:
(1)由电源选用两节干电池电压为3V,电流中最大电流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{9Ω}$=0.33A,所以电流表选用0-0.6A量程,电流表测R1的电流,应与R1串联,注意电流从“+”接线柱流进,“-”接线柱流出,由此连接电路如图所示:

(2)电压表测被测电阻两端电压,无论怎样移动滑片,电压表示数总为3V不变,等于电源电压,可能的原因:滑动变阻器接入了上面的两接线柱或者R1断路使得电压表串联入电路中;
(3)当滑片P向左滑动时,变阻器连入阻值变小,根据分压原理可知变阻器分得电压减小,R1两端电压增大,所以电压示数变大;
由题电压表使用0-3V量程,分度值0.1V,电流表使用0-0.6A量程,分度值0.02A.由丙图电压表示数为2V,电流表示数为0.2A,所以R1=$\frac{U}{I}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω;
不可靠,实验测量存在的误差,应取多次测量的平均值.
故答案为:(1)见上图;
(2)滑动变阻器接入了上面的两接线柱;R1断路;
(3)增大;10;不可靠,实验测量存在的误差,应取多次测量的平均值

点评 本题考查是伏安法测电阻的实验,实验中考查了电路连接、故障分析、电表的读数、电阻的计算等,这些都是必须掌握的,注意测定值电阻时,为避免实验的误差应取多次测量的平均值.

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