Question

14．某同学用伏安法测量待测电阻的阻值．现有器材为：
待测电阻R（阻值约为5Ω）
电源（电动势3V）
滑动变阻器（阻值范围0～10Ω）
电流表（量程0.6A，3A
电压表（量程3V，15V）
开关，导线若干．
实验要求在测量电路中将电流表外接，滑动变阻器起限流作用．回答下列问题：
（1）按照实验要求在图（a）中画出实物连线图．

（2）若已按实验要求接线，闭合开关后移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数始终约为3V，电流表的示数始终接近0．写出产生这种现象的一个原因：待测电阻R断路．
（3）在连线正确后，闭合开关．电压表和电流表的示数分别如图（b）和图（c）所示．由图可知，电压表读数为2.20V，电流表读数为0.48A．由此可得待测电阻的阻值为4.58Ω（结果保留3位有效数字）．

Answer 1

分析 （1）电流表采用外接，滑动变阻器采用限流法，按照要求连接实物图．
（2）抓住电压表的示数始终约为3V，电流表的示数始终接近0，即电压表所测的电压等于电源电压，从而分析故障的原因．
（3）根据表头读出电压表、电流表的读数，结合欧姆定律求出待测电阻的大小．

解答 解：（1）因为电源电动势为3V，则电压表的量程选用3V，根据欧姆定律知，电流的最大值大约0.6A，则电流表量程选择0.6A，根据实物图进行连线．
（2）闭合开关后移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数始终约为3V，电流表的示数始终接近0，产生这种现象的原因是待测电阻R断路，由于电压表内阻非常大，导致电流表电流接近0，电压表电压测得是电源电压．
（3）由图可知，电压表的读数为2.20V，电流表的读数为0.48A，根据欧姆定律得，待测电阻R=$\frac{U}{I}=\frac{2.20}{0.48}≈4.58Ω$．
故答案为：（1）如图所示，（2）待测电阻R断路，（3）2.20，0.48，4.58．

点评 在连线图时要注意选择电流表和电压表的量程，掌握故障分析的方法，读数时理清每一格表示多少，从而进行读数．