Question

12．某实验小组做“伏安法测量电阻”的实验，所用的器材有：电压为3V的电源，待测电阻Rx，以及符合实验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、导线和开关．图（甲）是没有连接完整的实物电路．

（1）请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整．
（2）实验中，闭合开关，移动滑片．电流表、电压表都无示数，而电源、电表和各处导线连接均正常，由此可以判断电路发生的故障是滑动变阻器断路．
（3）排除故障后进行实验，当电压表示数为2.4V时电流表的示数如图（乙）所示，这时电流为0.3A，他们利用此组数据计算出该待测电阻R_x的阻值为8Ω，结束了实验．请你针对该实验设计提出改进意见．
答：移动滑片改变U、I的值进行多次测量后取平均值．

Answer 1

分析 （1）本实验中，待测电阻、电流表、滑动变阻器应串联入电路中，电压表测待测电阻两端电压，由此连接实物；
（2）电流表无示数，则说明电路可能发生断路；电压表无示数，说明电压表到电源间有断路；
（3）确定电流表的量程和分度值，读出电流值，并根据欧姆定律计算出R_x的阻值；
测量定值电阻的阻值时，为减小误差，应多测几组数据求平均值．

解答 解：
（1）伏安法测量电阻的实验中，待测电阻R_x、电流表、滑动变阻器应串联入电路中，并且滑动变阻器一上一下接，电压表与待测电阻并联，电源电压3V，所以电压使用0-3V量程，如图所示：
；
（2）闭合开关，移动滑片．电流表无示数，说明电路中可能有断路发生，电压表无示数，说明电压表到电源间电路有断路，而电源、电表和各处导线连接均正常，由此可以判断电路发生的故障是滑动变阻器断路了；
（3）由图乙知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以当电压表示数为2.4V时电流表的示数0.3A；
由I=$\frac{U}{R}$可得：R_x=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.4V}{0.3A}$=8Ω；
测定值电阻的阻值，为减小误差应多测几组数据求平均值，只测一组数据，误差较大，所以应移动滑片改变U、I的值进行多次测量后取平均值．
故答案为：
（1）见上图；（2）滑动变阻器断路；（3）0.3；8；移动滑片改变U、I的值进行多次测量后取平均值．

点评 此题是“伏安法测量电阻”的实验，考查了实物电路的连接及电路图的画法，同时考查了电流表的读数及电路故障的分析，伏安法测电阻综合性较强，涉及欧姆定律的应用和电流表、电压表、滑动变阻器的使用，这些都是常考的问题，要掌握好．