Question

（7分）小明和学习小组利用电源（电压未知）、滑动变阻器（）、电流表、电压表、开关各一，导线若干来测量电阻R_x的阻值（其阻值约几百欧）。
在图甲中完成实验电路的连接。
 
（2）设计的实验表格为右上表，表格中
①处应填写         。
（3）正确连接电路后，当滑动变阻器的滑片移至某一位置时，电压表的示数如图乙所示，为      V。
（4）实验中，器材完好，当移动滑动变阻器的滑片—，电压表指针偏转正常，但电流表指针都几乎不偏转，无法读数，原因可能是                                          。
（5）勤于思考的小明在不改动原来实验电路的情况下，也能求出待测电阻R_x的阻值。请你写出小明的主要实验步骤（用相应的字母表示测出的物理量）。
①                                                                    ；
②                                                                    ；
③写出待测电阻的表达是R_x=                   。

Answer 1

（1）如图   （2）电阻的平均值  （3）2.4   （4）R_x的阻值太大或电源电压太小，导致电路中的电流太小  （5）①将滑动变阻器的滑片移动阻值为零处，记下电压表的示数U₁；
②再将滑动变阻器的滑片移动阻值最大（100Ω）处，记下电压表的示数U₂；③R_x=．

解析试题分析：（1）根据电压表与被测电路元件并联进行解答；电压表与待测电阻并联，如下图所示：

（2）伏安法测电阻的实验中应多次测量减小误差；本实验中，应多次测量求平均值以减小误差，所以表格的最后一栏是电阻的平均值（Ω）；
（3）根据电压表的量程和分度值读出示数；图乙中，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.4V；
（4）实验中，器材完好，当移动滑动变阻器的滑片时，电压表指针偏转正常，说明电压表两接线柱与电源之间是通路，电流表指针几乎不偏转说明电流表被短路；实验中，器材完好，当移动滑动变阻器的滑片时，电压表指针偏转正常，但电流表指针几乎不偏转，无法读数，原因可能是电流表被短路；
（5）电流表被短路，要测待测电阻的阻值，可以根据串联电路的电流特点进行解答，即先让滑动变阻器接入电路中的电阻为0，此时电压表测电源的电压，然后让滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时电压表测R_x两端的电压，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可得出答案．电流表被短路时，先调节滑动变阻器使其接入电路中的电阻为0Ω，此时电压表测电源的电压，读出示数U₁，然后调节滑动变阻器的滑片使其完全接入电路中，读出电压的示数U₂，由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，滑动变阻器两端的电压U_滑=U₁-U₂，因串联电路中各处的电流相等，所以，由I=可得，，
解得：R_x=．
考点：测电阻