题目内容

（2012?平房区一模）同学们要测量一电阻丝的阻值，实验室为同学们提供了电源（电压未知），电流表（量程为0～0.6A和0～3A），电压表（量程为0～3V和0～15V），滑动变阻器（20Ω 2A），开关和导线若干．同学们首先设计了如图甲所示的电路．

（1）第一小组的同学连接的实物图如图乙所示，请你帮助他们将连错的导线打“×”，并改正过来．
（2）第二小组的同学们按照连接的电路测量的数据如表
电压U/V 电流I/A
1 2.1 0.2
2 1.5 0.14
3 2.4
①第三次实验电流表示数如图丙所示，其大小是
0.24
0.24
A．
②被测电阻丝的阻值应该是
10.4
10.4
Ω．
（3）第三小组的同学在测量时，虽然也采用的甲图电路，但是没有对电路中的电流表进行读数，也顺利的测量出了电阻丝的阻值．你知道他们是怎样操作的吗？写出操作步骤和电阻丝阻值的表达式．
分析：（1）应用伏安法测电阻时，电压表要并联在待测电阻两端，据此分析图乙所示电路图，然后答题．
（2）由图丙所示电流表确定其量程与分度值，读出其示数；根据表中实验数据，应用欧姆定律求出待测电阻的阻值．
（3）先测出电源电压，然后再测出待测电阻两端电压，再测出滑动变阻器阻值全部接入电路时待测电阻两端电压，应用串联电路特点与欧姆定律求出待测电阻丝的阻值．
解答：解：（1）由图乙所示电路图可知，电压表连接错误，电压表应并联在待测电阻两端，修改后的电路图如图所示．
（2）①由图丙所示电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.24A；
②∵I=
U
R
，∴由表中实验数据可知，电阻丝的测量值：
R1=
U1
I1
=
2.1V
0.2A
=10.5Ω，R2=
U2
I2
=
1.5V
0.14A
≈10.7Ω，
R3=
U3
I3
=
2.4V
0.24A
=10Ω，则电阻丝电阻R=
R1+R2+R3
3
=
10.5Ω+10.7Ω+10Ω
3
=10.4Ω；
（3）把滑动变阻器滑片置于最左端，此时只有待测电阻丝接入电路，电压表测电源电压，记下电压表示数U；然后把滑片移到最右端，此时滑动变阻器阻值全部接入电路，电压表测待测电阻丝电压，记下电压表示数U1，此时滑动变阻器两端电压为U滑=U-U1，电路电流I=
U滑
R滑
=
U-U1
20Ω
，∵I=
U
R
，∴待测电阻丝电阻R=
U1
I
=
U1
U-U1
20Ω
=
U1×20Ω
U-U1
．
故答案为：（1）电路图如图所示；（2）①0.24；②10.4；
（3）实验步骤如上所述；待测电阻丝电阻R=
U1×20Ω
U-U1
．
点评：本题考查了修改电路图、电流表读数、求电阻、实验设计等问题；对电表读数时，要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直；知道实验原理、分析清楚图 甲所示电路结构是正确解第（3）小题的关键．
练习册系列答案
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