Question

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R_x，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）连接电路时，开关必须是________，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片P置于________端（选填“最左”或“最右”）．滑动变阻器在本实验中的作用是________．
（3）实验中，闭合开关，移动滑片．电流表、电压表均无示数．为了检查电路故障，他们借助一根检测导线进行检测，当该导线两端分别接不同点时．对应的现象如下表所示．由此可以判断电路发生的故障是________．

检测导线接点	现象
a、b	电压表、电流表均无示数
a、c	电压表、电流表均无示数
a、d	电压表、电流表均有示数
c、d	电压表、电流表均有示数

（4）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________A，他们利用此组数据即得出该待测电阻R_x的阻值，结束了实验．你认为他们这种做法有何不妥？答________．
（5）第1小组测量的是小灯泡的电阻，第2小组测量的是定值电阻的电阻，两个小组都作出了I-U图象．你认为在图（丙）中，属于第1小组的图象是________图，理由是________；属于第2小组的图象的是________图，理由是________．

Answer 1

解：（1）电源的电压2×1.5V=3V，所以电阻两端分得的最大电压为3V，所以电压表的量程为0～3V，且与电阻并联，电流表与滑动变阻器的任意上边一接线柱连接即可，如下图所示：

（2）为保护电路连接实验电路时，开关应断开；
闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最大阻值的最左端；
在实验中滑动变阻器的作用是：保护电路，改变被测电阻两端的电压．
（3）电压表和电流表无示数，电路是断路．
导线连接在a、d之间，改变电压表和电流表的示数，断路在a、d之间．
导线连接在c、d之间，改变电压表和电流表的示数，断路在c、d之间．
导线连接在a、b之间，a、c之间都不能改变电压表和电流表示数，断路不在a、b和a、c之间．
所以断路在c、d之间．
（4）电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以电流表的示数为0.3A；
因为任何实验仪器都不是绝对的精密，测量的数据会存在误差，我们常用的减小误差的方法是：多测几组数据取平均值．
（5）甲图中的比值是不变的，即定值电阻的阻值不变，通过它的电流与两端的电压成正比电流跟电压成正比，故甲图表示定值电阻；
乙图的的比值是逐渐增大，即通过的电流与两端电压不成正比，故乙图表示灯泡电阻．
故答案为：（1）如上图所示；
（2）断开；最左；保护电路，改变被测电阻两端的电压；
（3）导线cd处出现断路；
（4）0.3；实验次数太少，测量误差太大；
（5）乙；小灯泡的电阻是变化的，通过的电流与两端电压不成正比；甲；定值电阻的阻值是一定的，通过它的电流与两端的电压成正比．
分析：（1）根据电源的电压确定电压表的示数，且与电阻并联；电流表串联在电路中，滑动变阻器按一上一下的原则串连在电路中．
（2）连接电路时，为保护电路，开关应断开，滑动变阻器接入电路的阻值应为最大阻值；实验中滑动变阻器串联在电路中，一方面保护电路，另一方面可以改变被测电阻两端的电压．
（3）电压表和电流表均无示数，电路是断路：
当导线连接两点时，不能改变电压表和电流表示数时，断路不在导线连接的两点之间．
当导线连接两点时，改变电压表和电流表示数时，断路在导线连接的两点之间．
（4）根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数，一次测量存在较大的误差，为了使测量值更接近于真实值，应进行多次测量求平均值．
（5）定值电阻的阻值不变，的比值是不变的，电流跟电压成正比；灯泡的电阻与温度有关、是变化的，的比值是变化的，电阻不能确定，电流跟电压不成正比．
点评：本题考查了电压表和电流表的连接、滑动变阻器的连接和作用、电路故障的判断、实验的评估和图象问题，涉及到的知识很多，综合性很强；难点是通过图象电流跟电压的关系，来确定电阻是否变化，通过电阻是否变化判断定值电阻和灯泡电阻．