Question

4．在用电压表和电流表测电阻的实验中，用两节干电池作电源，一个阻值范围在0～10Ω的滑动变阻器，一只量程为0～0.6A和0～3A的电流表，一只量程为0～3V和0～15V的电压表，待测电阻阻值估计为5～12Ω之间．
（1）实验原理是R=$\frac{U}{I}$．
（2）用笔画线代替导线将图1中的实验元件连成电路（要求将变阻器的A端接入电路）．

（3）连接电路时，开关应处于断开状态，闭合开关前，应使滑动变阻器的滑片在B（A或B）端．
（4）利用滑动变阻器，可改变电压和电流，从而实现多次测量．此实验中多次测量的目的是减小误差．
（5）若电压表、电流表的示数如图2所示，电阻R_x=10Ω．

Answer 1

分析 （1）测电阻的实验原理：R=$\frac{U}{I}$；
（2）根据电路图连接电路，根据电源电压确定电压表的量程，根据I=$\frac{U}{R}$计算出电路中的最大电流，确定电流表的量程；
（3）为保护电路，连接电路时应断开开关，闭合开关前，应将滑片移至最大阻值处；
（4）测量定值电阻的阻值，为减小误差，应进行多次测量求平均值；
（5）确定电压表和电流表的量程及分度值，读出示数，根据R=$\frac{U}{I}$计算电阻的阻值．

解答 解：（1）伏安法测电阻的实验原理：R=$\frac{U}{I}$；
（2）根据电路图连接实物电路，电源电压为U=2×1.5V=3V，所以电压表可用0～3V的量程；电路中的最大电流为：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{5Ω}$=0.6A，所以电流表采用0～0.6A的量程，电路连接如图所示：

（3）连接电路时，开关应处于断开状态，由图甲知，滑动变阻器的下面接了左边的接线柱，闭合开关前，应使滑动变阻器的滑片在最右端即B端，使其阻值最大；
（4）定值电阻的阻值不变，实验中改变变阻器的阻值，改变电阻两端的电压及通过电阻的电流，测出多组数据，通过多次测量求平均值的方法来减小测量误差；
（5）由图2知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.24A；电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.4V；
则电阻的阻值Rx=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.4V}{0.24A}$=10Ω．
故答案为：（1）R=$\frac{U}{I}$；（2）见上图；（3）断开；B；（4）减小误差；（5）10．

点评 本题是伏安法测电阻的相关实验，根据其实验原理，要用到电压表和电流表分别测出电阻两端的电压及通过电阻的电流，根据R=$\frac{U}{I}$计算出其阻值，所以要掌握电流表、电压表的使用方法，同时要掌握滑动变阻器的作用及使用规则，掌握多次测量的目的．