Question

在“测定某定值电阻的电阻”实验中，有如下器材：电压表、电流表、开关、电压为6V的电源、字样的未知定值电阻（其电阻约10Ω左右）、标有“20Ω，1.5A”的滑动变阻器，导线若干．

（1）用笔画线代替导线，补充图1中实验器材的连接，要求：滑动变阻器滑片向左移动时电阻变小，电压表量程用0～3V．
（2）甲组同学连接好最后一根导线，电流表指针偏转角度大，电压表指针偏转超过最大刻度．检查后，发现连线正确，请你找出实验中两个操作不当之处：①______； ②______．
（3）乙组同学在连线时，不小心将线接错了，开关闭合后，移动变阻器滑片P，发现电流表示数变大时，电压表示数却变小，你分析一下产生这个现象的原因是______．
（4）如图2所示，是某三位同学在做实验时的情形：闭合开关前，他们的电流表指针均指在零刻度处．当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动分别出现了如图2甲、乙、丙所示的三种情况． 请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题，并写在下面的横线上．
甲图的问题：______；乙图的问题：______； 丙图的问题：______；
（5）电路正确无误后开始实验．有两次的实验数据已填在下面的表格内，第2次实验时电流表与电压表的示数如图3所示，请将下面表格中的空白处填写完整．（计算结果保留一位小数）

实验次数	电流/A	电压/V	电阻/Ω	测量结果
1	0.35	2.9	8.3	R=______Ω
2
3	0.26	2.1	8.1

Answer 1

【答案】分析：（1）电压表0～3V的量程与定值电阻并联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，滑动变阻器滑片向左移动时电阻变小说明左下方接线柱必须接入电路中；
（2）连接好最后一根导线还没闭合开关，电流表指针偏转角度大，电压表指针偏转超过最大刻度，说明开关在连接电路之前是闭合的，且电路电流很大，说明滑动变阻器的阻值没有调到最大阻值处；
（3）电流表示数变大时，根据欧姆定律可知定值电阻两端的电压变大，根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压进行，据此判断实验现象的原因；
（4）电流表的正确使用方法：电流表和被测电路串联；让电流从“+”接线柱流入电表，从“-”极接线柱流出电表；不能超出电流表的量程；绝对不能把电流表直接连在电源的两极上．根据电流表的指针偏转情况，判断出现的问题；
（5）根据电表的量程和分度值读出示数，利用欧姆定律求出第二次的电阻值，然后取平均值即为测量结果．
解答：解：（1）电压表0～3V的量程与定值电阻并联，滑动变阻器的左下方接线柱与定值电阻的右侧相联，如下图所示：

（2）连接好最后一根导线，电表有示数，说明在连接电路过程中开关没有断开；电流表指针偏转角度大，电压表指针偏转超过最大刻度，说明滑动变阻器的滑片没有移到最大阻值处造成的；
（3）连线时，不小心将线接错了，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片P，电流表示数变大，电路中电流变大；
根据欧姆定律可知，定值电阻两端的电压变大；
根据串联电路总电压等于各分电压之和可知，滑动变阻器两端的电压减小，故产生这一现象的原因是电压表并联在滑动变阻器两端；
（4）甲图中的指针反转，说明出现的问题是：正负接线柱接反了；
乙图中的指针偏转角度太小，说明出现的问题是：量程太大了；
丙图中的指针偏转角度太大，说明出现的问题是：量程太小了；
（5）电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A；
电压表量程为0～3V，分度值为0.1V，两端电压为2.4V；
根据欧姆定律可得：
R₂===8Ω，
测量结果为R==≈8.1Ω．
故答案为：
（1）如上图所示；
（2）①连接电路时没断开开关；②滑动变阻器没调到最大阻值；电压表并联在滑动变阻器两端；
（3）电压表并联在滑动变阻器两端；
（4）电流表的正负接线柱接反了；所选的量程太大；所选的量程太小；
（5）如下表所示：

实验次数	电流/A	电压/V	电阻/Ω	测量结果
1	0.35	2.9	8.3	R=8.1 Ω
2	0.3	2.4	8.0
3	0.26	2.1	8.1

点评：本题考查了滑动变阻器的连接、电表的读数和正确使用、电路现象的判断、实验的注意事项、欧姆定律的应用等，涉及的知识点较多，综合性强；要注意实验的测量结果应是平均值，不是某一次的测量结果．