题目内容

10．在“在伏安法测电阻”的实验中：

（1）若待测电阻约为10Ω，请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整（要求：滑片向左移动时，电流表示数变小）．
（2）开关闭合前，发现电流表的指针在零刻度线左侧，接下来，该同学必须进行的操作是调节指针归零．
（3）测量时，当电压表的示数为2.4V时，电流表的示数如图乙所示，则I=0.24A，根据实验数据可得Rx=10.0Ω．完成一次试验后，小李又调节滑动变阻器的滑片P到不同位置再进行测量，这样做可以达到多次测量求平均值，减小误差的目的．
（4）若待测电阻约为数百欧，电源电压约3V，要想测出此待测电阻，
①上述方法是否可行？不可行，原因是电路中最大电流小于电流表的分度值，无法测量电流的大小．
②小虎利用现有器材和电阻箱R0（0～9999Ω，5A），设计了如图丙所示的实验电路，实验过程如下：
A．电路连接正确后，闭合S1，将S2拨到触点1时，电压表的读数为U1．
B．闭合S1，将S2拨到触点2，当电阻箱的阻值调为R0时，电压表的示数为U2，则待测电阻的阻值Rx=$\frac{{U}_{2}}{{U}_{1}{-U}_{2}}$×R0（用字母：U1；、U2、R0表示）．

分析 （1）电源电压为3V，所以，电压表选用小量程；根据欧姆定律求通过待测电阻的最大电流，据此确定电流表的量程；滑片向左移动时，电流表示数变小，滑动变阻连入电路中的电阻变大，所以，滑片以右电阻丝连入电路；
（2）开关闭合前，发现电流表的指针在零刻度线左侧，说明电流表指针没有调零；
（3）认清电流表小量程的分度值读数，根据欧姆定律求出RX；多次测量取平均值可减小误差；
（4）①估算出电路中的最大电流，和电流表的分度值作比较；
②根据分压原理求待测电阻的阻值Rx．

解答 解：（1）由电源电压确定电压表的量程，通过待测电阻的最大电流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A＜0.6A，电流表选用小量程；滑片向左移动时，电流表示数变小，滑动变阻连入电路中的电阻变大，所以，滑片以右电阻丝连入电路，如图所示；
（2）开关闭合前，发现电流表的指针在零刻度线左侧，应调节指针归零；
（3）电流表小量程的分度值为0.02A，示数为0.24A，
RX=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.4V}{0.24A}$=10.0Ω；
小李又调节滑动变阻器的滑片P到不同位置再进行测量，这样做可以达到多次测量求平均值，减小误差的目的；
（4）①电源电压约为3V，若待测电阻为数百欧，电路中的最大电流不超过0.02A，即小于电流表小量程的分度值，所以，无法测出电流的大小；
②电路连接正确后，闭合S1，将S2拨到触点1时，电压表测电源电压U=U1；
 闭合S1，将S2拨到触点2，当电阻箱的阻值调为R0时，电压表的示数U2，即为则待测电阻的两端的电压，
根据分压原理，$\frac{{U}_{2}}{{U}_{1}{-U}_{2}}$=$\frac{{R}_{X}}{{R}_{0}}$，待测电阻的阻值Rx=$\frac{{U}_{2}}{{U}_{1}{-U}_{2}}$×R0．
故答案为：（1）如上图所示；
（2）调节指针归零；
（3）0.24；10；多次测量求平均值，减小误差的目的；
（4）①不可行；电路中的最大电流小于电流表小量程的分度值，无法测出电流的大小；
②$\frac{{U}_{2}}{{U}_{1}{-U}_{2}}$×R0

点评 本题用“伏安法”测量电阻，考查仪器的调整、电路的连接、数据的处理、对实验方案的评估能力及在没有电流表的情况下测电阻的方法，综合性较强．

练习册系列答案
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