Question

4．小红和小明在做“用电流表和电压表测电阻”的实验．

（1）请你帮助他们在实物连接图1中，用笔画线代替导线将所缺的导线补上．
（2）当小红完成电路连接后就准备闭合开关，同伴小明提醒还有一处不妥当，你知道小明提醒的是什么吗？答：保护电路的滑动变阻器应处于阻值最大处．
（3）在某次测量中电流表示数如图2所示，则I=0.5A．
（4）在实验过程中，小红突然发现电流表没有示数，而电压表有示数，且接近于电源电压，则故障可能是：电阻R断路．
（5）小红还准备探究“电阻并联时总电阻与各部分电阻的关系”．取来一个10Ω定值电阻和一个电阻箱（）．请你在下面的为她设计一个实验电路图．
（6）小红将数据填入表中，分析表中数据，得出：$\frac{1}{{R}_{并}}$=$\frac{1}{{R}_{1}}$+$\frac{1}{{R}_{2}}$．同伴小明发现：电阻并联时的总电阻比各部分电阻都要小，而且当R₂远大于R₁时，总电阻近似等于R₁．

实验次数	1	2	3	4	5
R1/Ω	10	10	10	10	10
R2/Ω	1	10	100	1000	10000
R并/Ω	0.91	5.00	9.09	9.90	9.99

（7）我们知道电压表也是有电阻的，当它并联在电阻两端测电压时，对原电路会造成一定的影响．如图3所示，则电压表测出的电压值比真实值要小（大/小），当被测电阻阻值远小于电压表电阻时，电压表的测量值更接近真实值．

Answer 1

分析 （1）根据电压表与被测电阻并联，滑动变阻器与待测电阻串联进行实物图的连接；
（2）闭合开关前滑动变阻器应处于最大阻值处，防止电路中的电流过大，烧坏电路元件；
（3）确定电流表的量程和最小分度值，读出示数；
（4）当电路某处断路时，电压表相当于串联在电路中，由于电压表的电阻非常大，根据串分压的道理，断路处的电压约等于电源电压；当电流表短路时，根据分压的道理可知电压表的示数不可能接近电源的电压．
（5）在连接时，注意电阻箱与定值电阻并联，构成一个新的电阻．并且仍要用到电压表和电流表测得总电阻．
（6）通过分析电阻R₂与R_总的变化得出结论．
（7）要解决此题需要根据（6）中的结论．要知道测电压时，电压表与电阻并联，相当于并联上一个大电阻．

解答 解：（1）电压表与待测电阻并联，注意电流从正接线柱流入负接线柱流出；滑动变阻器与待测电阻串联，如图：
 
（2）闭合开关前，保护电路的滑动变阻器应处于阻值最大处； 
（3）电流表选择0～0.6A量程，分度值为0.02A，读数为0.5A；
（4）电流表无示数，说明电路中出现了断路或电流表短路，电压表的示数接近于电源电压说明电阻R断路；
（5）我们将电阻箱与电阻并联，用电压表测出并联后的电压，电流表测出总电流，从而可以测出并联后的总电阻．
电路图为：

（6）从表格中的数据可以看出，当R₂的阻值远大于R₁的阻值时，并联后的总电阻接近于R₁．
（7）当测电压时，电压表要与电阻并联，所以相当于并联了一个大电阻，因此总电阻减小，所以R两端的电压会减小．而当被测电阻很小时，与电压表并联后的总电阻会接近于被测电阻的阻值．
故答案为：（1）如上图所示；（2）保护电路的滑动变阻器应处于阻值最大处；（3）0.5；（4）电阻R断路；（5）如上图所示；（6）总电阻近似等于R₁；（7）小；远小于电压表电阻（或较小）．

点评 本题考查了电压表的正确连接、滑动变阻器的正确使用、电路故障的判断和电路图的设计，同时也考查了电流表的读数问题，根据数据分析问题的能力，涉及的知识点较多，综合性较强，难度较大，平时要注意相关知识的积累．