Question

12．如图所示为用伏安法测电阻的电路图，电路中电流约为0.4A，待测电阻约为10Ω．
（1）开关在闭合前，图中的滑动变阻器的滑片应位于变阻器的B端．
（2）根据电路图，将图甲中实物图用笔画线代替导线连接起来．
（3）当电流表、电压表的示数如图乙所示，则测定的电阻值为13.2Ω（保留小数点后一位小数）．
（4）实验时测三组实验数据的目的什么？
探究串并联电路中的电流规律及电压规律时，也都要进行多次测量，其目的又是什么呢？
（5）实验中若电流表示数为零，而电压表示数几乎等于电源电压，则故障原因可能是什么？

Answer 1

分析 （1）开关在闭合前，滑动变阻器的滑片应处于最大值处；
（2）本实验电路是一个串联电路，电压表测定值电阻两端电压，根据电路中电流和待测电阻判断两表的量程；
（3）根据电压表和电流表的量程、分度值读出电阻两端的电压和通过的电流，由R=$\frac{U}{I}$计算其电阻值；
（4）实验多次测量有的是为了取平均值以减小误差，有的为了多次测量避免偶然性，使实验结论具有普遍性；
（5）寻找故障，要根据电压表和电流表出现的状况进行分析．电流表几乎无示数，说明某处发生了断路，然后根据电压表的情况判断哪个地方发生了断路；

解答 解：
（1）为了保护电路，由电路图可知开关在闭合前，滑动变阻器的滑片应处于最大值B端；
（2）伏安法测电阻的电路是一个串联电路，按电流的流向依次连接，最后把电压表并联在待测电阻两端，因为电路中电流约为0.4A，所以电流表使用0-0.6A量程，由I=$\frac{U}{R}$可知待测电阻两端电压约为：U=IR=0.4A×10Ω=4V，所以电压表使用0-15V量程，实物连接如图所示：

（3）电压表使用0-15V量程，分度值0.5V，示数为4.5V，电流表使用0-0.6A量程，分度值0.02A，示数为0.34A，
所以电阻R的阻值为：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{4.5V}{0.34A}$≈13.2Ω；
（4）测电阻的实验中，测三组实验数据的目的是求平均值以减小误差；
探究串并联电路中的电流规律及电压规律进行多次测量，其目的为了避免偶然性，使实验结论具有普遍性；
（5）实验中若电流表示数几乎为零，则电路中某处断路，电压表的示数几乎等于电源电压，则说明与电压表并联的R断路．
故答案为：（1）B；（2）见上图；（3）13.2Ω；（4）求平均值以减小误差；避免偶然性，使实验结论具有普遍性；（5）R断路．

点评 本题是测电阻的实验，考查了实验注意事项、实物图连接、电阻的计算、电路故障等，本实验是常考问题，要掌握好．