Question

图甲是测量定值电阻R的实物连接图．图中R阻值约为10Ω，滑动变阻器R，的规格为“20Ω，1A”．

（1）请在图甲中将电路连接完整，要求滑片P在A端时接入的阻值最大．
（2）正确连接好电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表的示数为2V时，电流表的示数如图乙所示，其读数为

0.22A

，则电阻的大小为

9.09Ω

．
（3）实验中，滑动变阻器的作用是

保护电路和多次测量求平均值来减小误差

．
（4）若在实验中发现电压表已损坏，仍利用该电路测出定值电阻R的阻值．要求写出实验步骤及所测的物理量，并以相应的符号表示．
步骤1：

将滑动变阻器的滑片P滑到A端，滑动变阻器连入电路的电阻最大为R′，闭合开关，记下电流表的示数为I₁

；
步骤2：

将滑动变阻器的滑片P滑到B端，滑动变阻器连入电路的电阻为0，闭合开关，记下电流表的示数为I₂

；
步骤3：根据以上测出的物理量及题中的条件，用相应的符号写出计算电阻的表达式：R=

I1

I2-I1

．

Answer 1

分析：（1）滑动变阻器的滑片离下面接入电路的接线柱最远，接入电路的电阻越大．
（2）电流表的读数：首先确定使用的量程，然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数；根据欧姆定律的变形公式即可求出被测电阻的阻值．
（3）伏安法测电阻的实验中，滑动变阻器有两个作用，一是保护电路，二是改变定值电阻两端的电压和电流，来完成多次实验．
（4）电压表损坏，只有电流表，滑动变阻器的最大阻值已知，使滑动变阻器的阻值最大和最小时，利用电源电压相等列出等式，求得被测电阻．

解答：解：（1）因为电源电压为3V，所以电压表选择0～3V的量程；
电路中的最大电流I=

U

Rx

=

3V

10Ω

=0.3A，所以电流表选择0～0.6A的量程；
滑动变阻器已经选定了上面接线柱，需要再选择下面一个接线柱，当滑动变阻器的滑片在A端时，选择B接线柱，滑片离下面接入电路的接线柱最远，接入电路的电阻最大．
即先将电源、电流表、被测电阻、滑动变阻器、开关串联起来，然后将电压表并联在被测电阻两端；如图所示：

（2）电流表使用的0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.22A．
∵I=

U

R

，
∴R_x=

U

I

=

2V

0.22A

≈9.09Ω；
（3）伏安法测电阻的实验中，闭合开关，滑片处于最大阻值处，电路电流最小，对电路起到保护作用．
移动滑动变阻器的滑片，能改变定值电阻的电压和电流，能完成多次测量，求电阻的平均值来减小误差．
（4）步骤1：将滑动变阻器的滑片P滑到A端，滑动变阻器连入电路的电阻最大为R′，闭合开关，记下电流表的示数为I₁．
步骤2：将滑动变阻器的滑片P滑到B端，滑动变阻器连入电路的电阻为0，闭合开关，记下电流表的示数为I₂．
步骤3：根据电源电压相等得，I₁（R′+R）=I₂R，
所以，R=

I1

I2-I1

．
故答案为：（2）0.22A；9.09Ω；（3）保护电路和多次测量求平均值来减小误差；（4）步骤1：滑片滑到A端，滑动变阻器连入电路的电阻最大为R′，闭合开关，记下电流表的示数为I₁；
步骤2：将滑动变阻器的滑片P滑到B端，滑动变阻器连入电路的电阻为0，闭合开关，记下电流表的示数为I₂；
（3）

I1

I2-I1

．

点评：本题考查了连接电路图、滑动变阻器的作用、电流表的读数以及电流表测电阻的实验步骤等，难点是利用电流表测量未知电阻阻值的实验步骤．