Question

11．用“伏安法”测电阻，小华实验时的电路如图甲所示．

（1）请用笔画线代替导线，将图乙中实物电路连接完整．
（2）闭合开关后，当滑动电阻器的滑片向左移动到某一位置时，电压表的示数为1.2V，电流表的示数如
图丙所示，则I=0.3A，R=4Ω．
（3）小华说已经完成实验，同组的小明认为不妥．不妥的原因是只测了一组数据，误差较大．
（4）实验时闭合开关，两电表都有示数，若将电阻R拆走，则电压表有示数，电流表无示数（两空均选填“有”或“无”）
（5）若电阻R的阻值为R₀，请你根据如图甲的电路测出滑动变阻器的最大阻值，实验步骤如下：
A．将滑动变阻器移至A端，再闭合开关S，读出电压表示数为U₁
B．将滑动变阻器移至B端，再闭合开关S，读出电压表示数为U₂
C．请用测量值U₁和U₂，已知量R₀来表示滑动变阻器最大阻值R_max=$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{{U}_{2}}$R₀．

Answer 1

分析 （1）将滑动变阻器串联，且要接一上一下；
（2）根据图丙读出电流表的示数；由R=$\frac{U}{I}$计算出电阻值；
（3）为了减小误差，应改变电阻电路的电压，多测几组数据求平均值；
（4）若某处断路，电路中无电流，断路处两端的电压等于电源电压；
（5）根据欧姆定律及串联电路的电流、电压关系进行分析．

解答 解：（1）滑动变阻器已接了上面一个接线柱，应再接下面一个接线柱，如图所示：

（2）由图丙知，电流表的量程为0～0.6A，示数为0.3A；
则电阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.2V}{0.3A}$=4Ω；
（3）由题意知，只测了一组数据，这样误差较大；
（4）若将电阻拆走，则电阻处断路，电路中无电流，电流表无示数，而电压表到电源处仍是完好的，所以电压表有示数，且约等于电源电压；
（5）A．将滑动变阻器移至A端，变阻器的阻值为零，此时电压表的示数等于电源电压，则U=U₁
B．将滑动变阻器移至B端，变阻器的阻值最大，电压表示数等于定值电阻两端的电压，则此时电路中的电流I=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{0}}$；
变阻器与R串联，则变阻器两端的电压U_滑=U-U₀=U₁-U₂
C．滑动变阻器最大阻值R_max=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{\frac{{U}_{2}}{{R}_{0}}}$=$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{{U}_{2}}$R₀．
故答案为：（1）见上图；（2）0.3；4；（3）只测了一组数据，误差较大；（4）有；无；（5）$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{{U}_{2}}$R₀．

点评 本题是伏安法测电阻的实验，考查了电路的连接、电表的读数、电阻的计算及其欧姆定律在串联电路中的应用，考查全面、重点，难度适中．