Question

9．用电压表和电流表可以测未知导体R的电阻值，即伏安法测电阻．如图（1）为一种测量方案的原理图．

（1）按照电路图组装实物图，闭合开关后，若电流表有示数，电压表几乎无示数，则电路故障可能是电阻R短路．
（2）某次实验时电压表和电流表的读数如图（2）所示，测得的电阻值为4.3Ω；（保留小数点后面一位）
（3）如果考虑到电流表的阻值不为零，则用该测量方案测出的结果必然存在误差．那么用这种实验方案测量出来的电阻值会大于电阻的真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）．其原因是所测电压U偏大．
（4）某同学想采用这种方法测量R₀（阻值大约10Ω左右）的电阻，请利用该方法用笔画线代替导线连接图的实物图．

Answer 1

分析 （1）常见的电路故障有：断路与短路两种，根据电路故障现象分析电路故障原因．
（2）由图示电表确定其量程与分度值，然后读出其示数．
（3）此种电路连接方法，所成流过待测电阻的电流I是真实的，由于电流表的分压，所测电阻的电压偏大由欧姆定律可判断出测量值与真实值间的关系；
（4）根据电路图的顺序连接实物图．

解答 解：（1）由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测定值电阻R两端电压；闭合开关，电流表有示数，说明电路不存在断路，电压表没有示数，则与电压表并联的电阻R短路；
（2）由图b所示电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值是0.02A，由图可知电流表读数为0.28A；电压表量程是0～3V，最小分度值是0.1V，由图知电压表读数是1.2V．则该电阻的阻值为：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.2V}{0.28A}$=4.3Ω；
（3）由实验电路图知，所测电压U偏大、电流I真实，因为I=$\frac{U}{R}$，所以由R=$\frac{U}{I}$知：测量值大于真实值．
（4）因有两节电池，故电压表的量程为0-3V，与用电器并联；根据题意电流表的量程为0-0.6A，滑动变阻器一上一下的接，电表正进负出，
根据电路图连接实物如下图：
．
故答案为：（1）电阻R短路；（2）4.3；（3）大于；所测电压U偏大；（4）见上图．

点评 本题考查了：实验的系统误差分析，对初中生来说有一定的难度．伏安法测电阻，有两种测量电路：1、电流表内接法，电阻测量值大于真实值；2、电流表外接法．电阻测量值小于真实值．