Question

16．小明在做“用伏安法测电阻”的实验中，所用的器材为两节新干电池，最大阻值为10Ω的滑动变阻器R，待测电阻R_x及如图甲所示的其它器材．
（1）如图甲，实验电路还未连接完整，请用笔画线代替导线在答题卡相应图中将实验电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向右移动时，电流表的示数增大．

（2）该实验中滑动变阻器的主要作用是改变待测电阻两端的电压和电路中的电流，多次测量，其中一次当电压表的示数为2.5V时，电流表对应的示数如图乙所示，则本次测得的待测电阻R_x=10.42Ω．（保留两位小数）
（3）做完以上实验后，小明还用该实验装置来探究电流与电压的关系，计划测量当R_x两端电压分别为1V、2V、3V时对应的电流，但发现无论怎样调节滑动变阻器都不能使R_x两端电压达到1V，原因是滑动变阻器的最大电阻过小．

Answer 1

分析 （1）电源电压为3V，电压表选用小量程与电阻并联，根据要求滑动变阻器滑片向右移动时，确定变阻器的连接；
（2）为提高测量的准确程度，要多次测取平均值，据此分析该实验中滑动变阻器的主要作用是；
由图中电流表选用小量程读数，由欧姆定律求待测电阻R_x；
（3）滑动变阻器与电阻R_x串联，探究电流与电压的关系要控制电压表示数不变，根据串联电路的电压规律确定变阻器的电压，根据分压原理判断变阻器连入电路中的电阻与定值电阻的关系．

解答 解：（1）电源电压为3V，电压表选用小量程与电阻并联，要求滑动变阻器滑片向右移动时，电流表的示数增大，说明变阻器的电阻变小，所以滑片以右的电阻丝连入电路中，如下图所示：

（2）为提高测量的准确程度，要多次测取平均值，故该实验中滑动变阻器的主要作用是：改变待测电阻两端的电压和电路中的电流，多次测量；
其中一次当电压表的示数为2.5V时，电流表对应的示数如图乙所示，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.24A，则本次测得的待测电阻：
R_x=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.24A}$≈10.42Ω；
（3）电源电压为3V，电阻R_x与滑动变阻器串联，根据串联分压的知识，当电阻R_x的电压为1V时，滑动变阻器两端的电压应为2V，则滑动变阻器连入电路的阻值为电阻R_x的2倍，即20.84Ω，而滑动变阻器的最大电阻只有10Ω，所以电阻两端电压达不到1V，是因为滑动变阻器最大阻值过小的原因．
故答案为：（1）如上图所示；
（2）改变待测电阻两端的电压和电路中的电流，多次测量；10.42；
（3）滑动变阻器的最大电阻过小．

点评 本题用伏安法测电阻，考查电路的连接、变阻器作用、数据的处理、电表读数、电阻计算，同时也考查电流与电压的关系实验中对器材的要求及控制变量法的运用．