Question

小华想测量两个未知阻值的电阻：R₁（约为10Ω），R₂（约为500Ω），实验室提供了下列器材：4V直流电源、电流表A（0-0.6A-3A）、电压表V（0-3V-15V）、滑动变阻器R（0-20Ω）、电阻箱R₀（0～9999Ω、2A）各一只、开关一只、导线若干．

（1）测量电阻R₁时，小华采用的是“伏安法”，请用笔画线代替导线，在图甲中把对应电路连接完整（要求：当滑动变阻器的触头在最左端时，其接入电路的电阻最大）．
（2）闭合开关后，电流表的示数如图乙所示，其值为______A，此时他发现，无论怎样调节滑动变阻器的触头，电流表的示数都不发生改变，你认为可能的原因是______．
（3）排除故障后，小华顺利测出R₁的阻值．接着，他又想利用图甲电路，用R₂替换R₁实验，同组的小明认为这样无法测出R₂的准确阻值，其理由是______．
（4）请你利用上述提供的器材，设计测量R₂的方法，将电路图画在虚线方框内．

Answer 1

解：（1）将电流表、电阻、开关、滑动变阻器串联，电压表与电阻并联，注意电压表和电流表正负接线柱的接法．当滑动变阻器的触头在最左端时，其接入电路的电阻最大，所以滑动变阻器下面一个接线柱应接右边的．
（2）由图乙知，电流表的量程为0～0.6A，所以其示数为0.12A．
从电流表的示数看，电流值不是很大，而无论怎样调节滑动变阻器的触头，电流表的示数都不发生改变，所以可能原因是滑动变阻器接了下面两个接线柱．
（3）由于电源电压为4V，而电阻R2的阻值大约为500Ω，这样电路中的电流太小，无法测出，因此不能测出电阻R2的阻值．
（4）可以利用阻值与R₂相差不大的电阻箱串联，利用串分压的知识测得R₂的阻值．电压表与R₂并联，则测出R2两端的电压U，电阻箱两端的电压为U′=4V-U，R₀的阻值可以直接读出，根据U：U′=R₂：R0便可求出R2的值．
故答案为：（1）；（2）0.12；滑动变阻器接了下面两个接线柱；相当于定值电阻；（3）R₂的阻值太大，电路中的电流很小，测量不准确；（4）．
分析：（1）掌握电流表、电压表的连接方法，注意在连接时，需使电流从正接线柱流入，负接线柱流出．
掌握滑动变阻器的接法，下面的接线与滑片间的距离决定了滑动变阻器接入电路中电阻值的大小．
（2）在进行电流表的读数时，要确定量程和分度值．滑动变阻器若接入下面两个接线柱，则相当于接入一个阻值等于滑动变阻器最大阻值的定值电阻；若接入上面两个接线柱，则相当于接入电路中的电阻为0．
（3）根据欧姆定律，在电压不变的情况下，若电路的电阻增大，则电路中的电流减小，若电阻值很大，则电路中的电流会很小．若电流值小于电流表的分度值时，将无法准确地测出电流值．
（4）由于R₂电阻值很大，所以电路中的电流会很小，可设法利用串分压的知识解决．而滑动变阻器与R₂的阻值相比相差太大，所以此时应用电阻箱来代替滑动变阻器．
点评：此题测量电阻的实验，考查了有关实物电路的连接，特别注意滑动变阻器、电流表和电压表的接法．考查了电流表的读数及电路实验的分析和设计．要根据不同的情况用不同的方法测量电阻．