Question

【题目】在“伏安法测电阻”的试验中，小明同学所用的电源电压恒定不变，但未知．滑动变阻器标有“20Ω1.5A、”的字样，电压表和电流表的量程合适，他已连接了部分电路，如图甲所示．请你完成下列问题：

（1）用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整．
（2）当电压表示数为2.4V时，电流表的示数如图乙所示，电阻丝的电阻为Ω．
（3）进行了上步计算后，小明认为实验就完成了，小亮则认为，仅这样就得出电阻的阻值不够可靠．原因是 ．
（4）小芳连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片的过程中发现，电流表示数变大时，电压表示数反而减小，电流表示数变小时，电压表示数反而增大．经检查所用器材均完好．你认为出现上述实验现象的原因是 ．
（5）小芳正准备继续实验，发现电压表已损坏．她利用余下的电流表和滑动变阻器完成对Rx的再一次测量．请你在图丙中画出设计的电路图，并完善下列步骤．
①按照电路图连接好电路；
②调节滑动变阻器的滑片，使接入电路的阻值为时，读出电流表的示数I1；
③再调节滑动变阻器的滑片，使接入电路的阻值为时，读出电流表的示数I2；（I1＞I2）
④根据已知条件和测量结果，写出定值电阻的表达式：Rx= ．

Answer 1

【答案】
（1）解：定值电阻RX的两端电压未知，电压表选择0～15V量程，电压表与定值电阻并联，滑动变阻器已经选定了下面接线柱，任意选择上面一个接线柱串联在电路中．如下图甲：

（2）10
（3）只测一组数据误差较大
（4）电压表并联在滑动变阻器两端
（5）；0；20Ω；
【解析】解：（1）定值电阻RX的两端电压未知，电压表选择0～15V量程，电压表与定值电阻并联，滑动变阻器已经选定了下面接线柱，任意选择上面一个接线柱串联在电路中．如下图甲：
;（2）电流表选择0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.24A，电压表示数为2.4V，则电阻丝的电阻为R= = =10Ω．（3）小明实验时只测一组数据计算出电阻的阻值，误差较大，为了使测量更准确，要进行多次测量，求电阻的平均值．（4）电源电压恒定，电流表串联在电路中，
电流表示数增大，定值电阻电流增大，电压增大，滑动变阻器电压减小，
电流表示数减小，定值电阻电流减小，电压减小，滑动变阻器电压增大，
所以，电压表并联在滑动变阻器两端．（5）电路图如下图丙： 实验步骤：①按照电路图连接好电路；②调节滑动变阻器的滑片，使接入电路的阻值为0时，读出电流表的示数I1；③再调节滑动变阻器的滑片，使接入电路的阻值为20Ω时，读出电流表的示数I2；
当滑动变阻器滑到最左端，只有定值电阻Rx接入电路，测得电流I1 ， 滑动变阻器滑到最右端端，定值电阻与滑动变阻器最大值20Ω串联在电路中，测得电流I2 ．
根据电路在两种状态下电源电压相等，故I1Rx=I2（Rx+20Ω），解得Rx= ．
所以答案是：（1）如上图甲；（2）10；（3）只测一组数据误差较大；（4）电压表并联在滑动变阻器两端；（5）如上图丙；②0；③20Ω；④ ．