Question

5．在伏安法测电阻的实验中，所用实验器材如下：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、开关、待测电阻R_x、滑动变阻器（最大阻值20Ω）各一个，导线若干．
（1）根据实验目的，请完成如图所示的实物图连接．
（2）电路连接正确后闭合开关前，滑片应置于A端．（选填“A”或“B”）
（3）小鹭连接完实验电路后，闭合开关，通过调节滑动变阻器测得几组数据，并由此计算出待测电阻的阻值，有关记录和计算如表所示．

实验次数	1	2	3
电压/V	3.6	2.5	1.0
电流/A	0.24	0.34	0.48
电阻/Ω	15.0	7.4	2.1

她认为一个电阻三次测量的结果不可能相差这么大，分析应该是在连接电路时出现了错误，错误的原因是电压表与滑动变阻器并联．
（4）找出错误的原因后，聪明的小鹭发现不必重测，利用表中记录的数据也能计算出R_x．则第一次测量计算出的待测电阻应该是10Ω．这种方法测出的电阻比真实值偏大．

Answer 1

分析 （1）在连接实物电路时，电压表应该与定值电阻并联；
（2）在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应值于最大阻值处；
（3）由表中数据可知，电压表的示数减小时，电路中的电流增大，说明电压表不是并联在待测电阻两端，而是并联在了滑动变阻器两端；
（4）电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压，待测电阻两端的电压等于电源的电压减去滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出待测电阻的阻值．

解答 解：（1）读图可知，电压表还没有接入是路，应使其并联在定值电阻的两端，并选择大量程．如图所示：

（2）在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应值于最大阻值处，故闭合开关前，滑片应置于A端；
（3）由表中数据可知，电压表的示数减小时，电路中的电流增大，且电阻的阻值减小，说明电压表并联在了滑动变阻器两端；
（4）由电压表测滑动变阻器两端的电压可知，故表中电压表的示数错误；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以第一次正确的记录应是U_x=U-U_滑=6V-3.6V=2.4V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，R_x=$\frac{{U}_{x}}{{I}_{x}}$=$\frac{2.4V}{0.24A}$=10Ω．
由于电路中的导线、开关、电源等无件均有一定的电阻，会分担一部分电压，故用上述方法所得出的定值电阻两端的电压偏大，使所计算的电阻值偏大．
故答案为：（1）见上图；
（2）A；
（3）电压表与滑动变阻器并联； 
（4）10；大．

点评 本题考查了伏安法测电阻的实验中，电路的连接、数据的与计算、误差的分析等，综合性强，是电学的重要实验，值得关注．