Question

7．如图甲所示为用伏安法测电阻的电路图，电路中电流约为0.4A，待测电阻为10Ω．
（1）按如图甲所示的电路图，用笔画线做导线，完成如图乙所示的实物图的连线，开关在闭合前，图中的滑动变阻器的滑片应位于变阻器的b端（填a或b）．
（2）电压表应选0-15V的量程，电流表应选0-0.6A量程．
（3）小名同学闭合开关，调节变阻器的滑片到某位置时，电压表和电流表的指示如图2所示，则电压表的读数是1.8V，电流表的读数是0.24A，被测电阻R_x的阻值是7.5Ω．
（4）全班为小名同学首先获得测量结果而高兴．小名准备整理实验器材结束实验． 你认为他的实验真的结束了吗？为了得到更可靠的结果，你认为接下去他的具体操作应是改变电阻两端的电压，再测几组数据；你提出这个建议的目的是：多次测量求平均值，减小误差．
（5）若实验中所用器材良好，但某同学在实验中发现电流表的指针几乎不动，而电压表的示数较大，则电路中发生故障的原因是R断路了．
（6）若将待测电阻换成小灯泡，实验中测量电流、电压值后，通过计算得出三次小灯泡的电阻值是变化的；其原因是灯丝的电阻随温度的变化而变化．

Answer 1

分析 （1）（2）由图甲完成乙中实物连接，根据电路中电流选择电流表量程，由U=IR判断R两端电压，从而选择电压表量程，变阻器一上一下接入电路；闭合开关前滑片应置于最大值处；
（3）由图2读出电压和电流表示数，由R=$\frac{U}{I}$计算R_x的阻值；
（4）因为实验中都有误差的存在，为了减小误差，应多测量几组数据，分别求出电阻值，然后加起来求平均值，以减小测量误差．他接下来的操作应是：移动滑片，改变加在导体两端的电压和通过的电流．
（5）某同学在实验中发现电流表的指针几乎不动，可能是有断路发生，而电压表的示数较大，说明电压表的两接线柱通过电阻、导线接在电源的两极是通路，由此分析．
（6）用灯泡做此实验，根据灯泡电阻受温度影响分析．

解答 解：
（1）（2）、由图甲电流表、R、变阻器串联，电压表测R两端电压．
由题电路中电流约为0.4A，所以电流表选择0-0.6A量程；由I=$\frac{U}{R}$可知，U=IR=0.4A×10Ω=4V，所以电压表应选择0-15V量程；变阻器一上一下接入电路．如图所示：
；
为了保护电路，闭合开关前滑片应置于最大值b端；
（3）由图2，电压表的量程0-3V，分度值0.1V，示数为1.8V；电流表量程0-0.6A，分度值0.02A，示数为0.24A；
所以R_x=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.8V}{0.24A}$=7.5Ω；
（4）他接下来的操作应是：移动滑片，改变加在导体两端的电压和通过的电流．目的是为了多次测量求平均值，减小误差．
（5）因为实验中所用器材良好，原因就是电压表串联在了电路中，导致电路中电阻非常大，电路中电流几乎为0，但电压表的两接线柱通过电阻、导线接在电源的两极上，有示数，所以故障可能是R断路了；
（6）若将待测电阻换成小灯泡，实验中测量电流、电压值后，通过计算得出三次小灯泡的电阻值是变化的，因为灯泡在不同电压下，亮度不同，温度不同，灯丝电阻随温度变化而变化．
故答案为：
（1）见上图；b；
（2）0～15V；0～0.6A；
（3）1.8；0.24；7.5；
（4）改变电阻两端的电压，再测几组数据；多次测量求平均值，减小误差；
（5）R断路了；
（6）变化的；灯丝的电阻随温度的变化而变化．

点评 本实验题涉及电压表和电流表的使用（连接方法、量程的选择以及读数）、滑动变阻器的使用、影响电阻大小的因素、减小误差的方法、实物图的连接和欧姆定律，虽综合性强，但都属于基础知识，难度适中．