Question

15．如图所示，是利用电流表、电压表测量定值电阻阻值的实验电路．电源为两节新的干电池，被测电阻的阻值约为5Ω，滑动变阻器的规格是“10Ω  1.5A”．
（1）用笔画线代替导线，将电路连接完整．闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移动到左端．
（2）指出表中的数据，哪一组不可能由实验获得，写出判断的依据．

实验次数	电压表读数/V	电流表读数/A
1	0.6	0.12
2	1.2	0.24
3	1.8	0.36
4	2.4	0.48

（3）检查电路时，发现电压表损坏，现要求不改变电路的连接，继续进行实验．写出简要测量的步骤和所获得实验结果的不足之处．

Answer 1

分析 （1）验证欧姆定律时，应用与定值电阻并联的电压表测出两端的电压，与定值电阻串联的电流表测出通过的电流，改变电路中电流和电阻两端电压以及保护电路的滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，然后与电源开关串联组成电路；
为防止电路中电流过大烧坏电路元件，闭合开关前应将滑动变阻器滑片置于最大阻值处；
（2）根据串联电路特点和欧姆定律，由表格数据分析；
（3）只有电流表，可以将滑片分别移到变阻器的两端，根据电源电压不变，列式求得其阻值．

解答 解：（1）由图可知：应将滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，如下图所示：
；
为保护电路，连接电路时，开关应断开；闭合开关前应将滑动变阻器滑片置于最大阻值左端；
（2）由图定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，电流表测电路中电流，
由表格第一次数据，U_定值电阻=0.6V，I=I_定值电阻=I_滑=0.12A，
由图电源由两节干电池组成，即电源电压为3V，所以U_滑=U-U_定值电阻=3V-0.6V=2.4V，
所以变阻器此时连入阻值为：R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{2.4V}{0.12A}$=20Ω＞R_滑最大，所以这组数据不可能由实验获得；
（3）电压损坏后，只有电流表，实验步骤如下：
a、将滑片滑至左端时，记下电流表示数I；
b、将滑片滑至右端时，记下电路表示数为I′．
计算其电阻值：
根据I=$\frac{U}{R}$，滑片在左端时变阻器连入阻值为最大值，U=I（R_最大+R_定值电阻）=I（10Ω+R_定值电阻）；
滑片在左端时变阻器连入阻值为0，U=I′R_定值电阻；
所以：I（10Ω+R_定值电阻）=I′R_定值电阻；
则：R_定值电阻=$\frac{I×10Ω}{I′-I}$；
实验结果的不足之处：这样所测电阻只能测得一组数据，误差较大．
故答案为：
（1）见上图；左端；（2）第一组数据不可能由实验获得；
（3）实验步骤：a、将滑片滑至左端时，记下电流表示数I；
b、将滑片滑至右端时，记下电路表示数为I′．
R_定值电阻=$\frac{I×10Ω}{I′-I}$；
只能测得一组数据，误差较大．

点评 本题是测电阻的实验，考查了实物连接、数据分析和特殊方法测电阻以及误差分析等，关键是掌握测电阻的基本思路，有一定难度．