Question

19．小明在做“用伏安法测量某定值电阻R的阻值”的实验中，所用电源电压为3V，R₁阻值约为10Ω．

（1）请用笔画线代替导线，将图甲小明未连接好的电路连接完整．（要求滑片P向右移动时，电流表示数变小）
（2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电压表始终无示数，电流表有示数，其原因可能是C（填符号）．
        A．滑动变阻器断路                B．R断路                  C．R短路
（3）排除故障后，当电压表的示数如图乙所示时，电流表的示数如图丙所示，则通过定值电阻的电流大小为0.3A，它的阻值是9Ω．
（4）通常情况下要进行多次测量并取平均值，其目的是为了减小误差．

Answer 1

分析 （1）本实验的原理是R=$\frac{U}{I}$，因此电路的设计中电流表应测电值电流，电压表应测电值电压，为了获得多组数据，变阻器应与串联在电路中，变阻器是根据接入电路中电阻线的长度来改变电阻从而改变电流的；
（2）将正常的电流表、电压表接入电路，当闭合开关后，发现电流表有读数，说明电路为通路；当移动滑动变阻器滑片时电流表读数有变化，电压表读数始终为零，说明电压表测量的用电器发生短路；
（3）根据所选的量程，确定最小分度值，结合指针位置进行读数，利用R=$\frac{U}{I}$计算电阻；
（4）定值电阻多次测量求平均值是为了减小误差．

解答 解：（1）电源由两节干池组成，电压为3V，所以电压表与电阻并联并采用0～3V量程，电路中最大电流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A＜0.6A，所以电流表与电阻串联并采用0～0.6A量程，变阻器应串联在电路中，滑片P向右移动时，电流表示数变小，即接入电路中的电阻变大，因此采用左下接线柱，如图所示；
（2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，电流表有示数说明电路是通路，发现电压表始终无示数，即R两端无电压，说明R被短路，故选C；
（3）如图乙所示，电压表采用了0～3V量程，最小分度为0.1V，因此示数为2.7V；
如图丙所示，电流表采用0～0.6A量程，最小分度为0.02A，因此示数为0.3A；
电阻R的值为：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.7V}{0.3A}$=9Ω；
（4）要多次测量定值电阻的阻值并取平均值，其目的是为了减小误差．
故答案为：（1）见右图；（2）C；（3）0.3；9；（4）减小误差．

点评 本题考查了伏安法测电阻的实验，是初中物理非常重要的一个实验，要熟练掌握电压表、电流表、及滑动变阻器的正确使用．