Question

12．在“伏安法测电阻”实验中，小明同学将电路连成如图甲电路．

（1）请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整．（要求：滑动变阻器滑片P向右滑动时，电流表示数变大．）
（2）实验中，闭合开关后，移动滑片，电流表无示数，电压表有较大示数，经检查，导线连接完好，则故障可能是电阻断路．
（3）排除故障后，小明进行实验记录数据，并根据数据绘制出图象（如图乙），由图乙可知，该定值电阻阻值是5Ω．
（4）小华设计了另一个测量电阻的电路（如图丙），在MN之间接入待测电阻，可以在电流表表盘上直接读出电阻阻值，小华已经标出了部分电阻值（如图丁），由电表表盘数据可知：该电路中R₀=2Ω．

Answer 1

分析 （1）伏安法测电阻，电流表与电阻串联测电路电流，电压表与电阻并联，滑动变阻器与电阻串联保护电路，滑动变阻器根据一上一下的原则连接．
（2）若电流表无示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电阻断路了；．
（3）由图乙得出电压与电流值，根据欧姆定律即可求出电阻；
（4）由图丙可知待测电阻与定值电阻串联，由欧姆定律和串联电路的特点利用电源电压不变的特点列出等式可以求出电源电压和定值电阻．

解答 解：（1）将电压表与电阻并联，由于滑动变阻器滑片P向右滑动时电阻变小则应将变阻器滑片右边的电阻线连入电路，故应将开关右边接线柱与B点相连，实物电路图如图所示．
．
（2）经分析，闭合开关后，移动滑片，电流表无示数，电压表有较大示数，经检查，导线连接完好，故障是与电压表并联的电阻存在断路；
（3）由图乙可知：I=0.5A，U=2.5V，则由I=$\frac{U}{R}$得：
R=$\frac{U}{I}=\frac{2.5V}{0.5A}$=5Ω．
（4）由丁图可知：I₁=0.2A时，R₁=28Ω，I₂=0.4A时，R₁=13Ω；
由图丙电路可知：在测量电阻时定值电阻R₀与待测电阻R串联；
由I=$\frac{U}{R}$和串联电路的电压特点可得：
当测量电阻R₁时，电源电压U=U₀+U₁=I₁R₀+I₁R₁=0.2A×R₀+0.2A×28Ω------------------①
当测量电阻R₂时，电源电压U=U₀′+U₂=I₂R₀+I₂R₂=0.4A×R₀+0.4A×13Ω----------------②
解①②得：R₀=2Ω．
故答案为：（1）见上图；（2）电阻断路；（3）5；（4）2．

点评 本题伏安法测电阻，考查电路的连接、故障的分析、电阻的计算，最后一问是考查欧姆表的工作原理、知道根据串联电路的特点和欧姆定律即可正确解题．