Question

20．某兴趣小组用二节新干电池，规格为“10Ω 1.5A”的滑动变阻器等器材，来测导体电阻．请分析回答：

（1）连接好电路，闭合开关，向右移动滑动变阻器滑片，当滑片移到C点时，发现两表才有示数，示数分别为2V、0.2A．根据以上信息思考该电路的连接方式，并用笔画线代替导线按该连接方式，将图1电路连接完整．
（2）继续调节滑动变阻器进行测量，测得数据如表所示，第二次测量时电流表示数如图2所示，据图把表中所缺数据填写完整．

实验序号	电压/V	电流/A
1	2.0	0.20
2	2.5	0.24
3	2.8	0.28

（3）该实验多次测量的目的是减小实验的误差．
（4）该小组同学用这套器材（所有器材不变）和阻值为5Ω、10Ω、20Ω的三个定值电阻继续探究“电流与电阻的关系”．实验中要控制电阻两端的电压不变，那么电阻两端电压最小能控制到2.4V．

Answer 1

分析 （1）“当向右移动滑动变阻器滑片，当滑片移到C点时，发现两表才有示数，”说明C点左侧有断路故障（或接触不良），则变阻器应选择右下接线柱；
（2）根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数；
（3）多次测量求出电阻后，取平均值可减小实验的误差；电路中电阻变小，则变阻器应选择右下接线柱；
（4）当滑片移到C点时，两表的示数分别为2V、0.2A，据此求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器此时的电阻值；
探究电流与电阻关系时，要保持电压一定，根据串联电路电压与电阻的关系求出把阻值为20Ω的电阻连人电路时电压表的最小示数，即为电阻两端电压最小．

解答 解：
（1）由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联；
由题意可知，当向右移动滑动变阻器滑片，当滑片移到C点时，发现两表才有示数，这说明C点左侧有断路故障（或接触不良），则变阻器应选择右下接线柱（A接线柱）与电源正极相连，如图所示：

（2）图1中电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.24A；
（3）在用伏安法测量定值电阻的阻值时，采用多次测量求平均减小实验的误差；
（4）由题知，向右移动滑动变阻器滑片，当滑片移到C点时，两表的示数分别为2V、0.2A，
据此可知滑动变阻器两端的电压U=3V-2V=1V，
根据欧姆定律可得，滑动变阻器此时的电阻值为：R_滑=$\frac{U}{I}$=$\frac{1V}{0.2A}$=5Ω（即最大阻值）；
因为定值电阻的最大阻值为20Ω，滑动变阻器的最大阻值为5Ω，根据“在串联电路中，电阻两端的电压之比等于电阻之比”可得U_定：U_滑=R_定：R_滑=20Ω：5Ω=4：1；
又因电源电压为3V，故20Ω的电阻分得的最小电压值为U_定=$\frac{4}{5}$U_电源=$\frac{4}{5}$×3V=2.4V，故实验时将定值电阻两端的电压最小设定为2.4V．
故答案为：（1）见上图；（2）0.24；（3）减小实验的误差；（4）2.4．

点评 本实验题涉及电流表的读数、滑动变阻器的使用、实物图的连接、减小误差的方法；综合性强，属于难题．