上实验课时.程东同学用“伏安法测量某电阻R的阻值．用被测电阻.滑动变阻器.电压表.电流表.三节干电池.开关和导线若干等器材做如下实验:(1)请根据图甲所示电路图.用笔画线代替导线把图乙的电路连接完整．(2)在连接电路的各元件时.开关应处于断开状态,闭合开关前.应将滑动变阻器的滑片P置于B处．(3)电路连接完整后.闭合开� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

2．上实验课时，程东同学用“伏安法”测量某电阻R的阻值．用被测电阻、滑动变阻器、电压表、电流表、三节干电池、开关和导线若干等器材做如下实验：

（1）请根据图甲所示电路图，用笔画线代替导线把图乙的电路连接完整．
（2）在连接电路的各元件时，开关应处于断开状态；闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于B处．（选填A或B）
（3）电路连接完整后，闭合开关S，并移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表无示数，电压表的指针有明显的偏转，发生此现象的原因是电阻断路．
（4）排除故障后，若某次测量的电压和电流大小如图丙所示：电压表的示数是2.6V，电流表的示数是
0.26A，则本次所测电阻的阻值是10Ω．
（5）由于本实验所用的滑动变阻器上的铭牌字迹已模糊不清（可能是0～20Ω或0～30Ω），请你利用本实验中的器材，包括已经通过多次测量取平均值得到阻值为R的电阻，在不使用电压表的前提下，设计一个实验，测出滑动变阻器的最大阻值R′_max．（可画电路图帮助说明）
①写出实验步骤（用相应的符号代替物理量）：如图1将滑片滑到最左端a，测得电流为I₁；将滑片滑到最右端b，测得电流为I₂．
②滑动变阻器最大阻值的表达式：R′_max=$\frac{（{I}_{1}-{I}_{2}）R}{{I}_{2}}$．

分析（1）据实物图连接电路图即可，要求要忠实于原图．
（2）闭合开关前，滑片应移到最大阻值处．
（3）常见的电路故障有断路与短路，根据电路故障现象分析电路故障原因．
（4）首先确定电表使用的量程，然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数，最后用最小刻度值乘以格数即为电表的示数，再利用公式R=$\frac{U}{I}$计算求电阻．
（5）利用定值电阻的阻值，结合欧姆定律进行分析判断即可．

解答解：（1）根据电路图连接实物图如下：

（2）此时滑片的左侧电阻丝接入电路，故滑片在最右边时处于最大阻值处，所以闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于B处．
（3）闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，电流表无示数，说明电路存在断路；电压表的指针有明显的偏转，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，则与电压表并联的电阻断路．
（4）电压表使用的量程为0～3V，分度值为0.1V，电压表示数为U=2.6V；电流表使用的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，电流表示数为I=0.26A，故R的阻值为R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.6V}{0.26A}$=10Ω．
（5）①如图1所示，将滑片滑到最左端a，测得电流为I₁；将滑片滑到最右端b，测得电流为I₂．

②将滑片滑到最左端a，测得电流为I₁，则电源电压U=I₁•R；
将滑片滑到最右端b，测得电流为I₂，则电源电压U=I₂•（R′_max+R），
电源电压不变，所以I₁•R=I₂•（R′_max+R），
解得R′_max=$\frac{（{I}_{1}-{I}_{2}）R}{{I}_{2}}$．
故答案为：（1）如上图所示；（2）B；（3）电阻断路；（4）2.6；0.26；10；
（5）①如图1将滑片滑到最左端a，测得电流为I₁；将滑片滑到最右端b，测得电流为I₂；②$\frac{（{I}_{1}-{I}_{2}）R}{{I}_{2}}$．