Question

（2011?丹徒区模拟）小明测量某电阻R的阻值时，已连接如下电路：

（1）同桌又补了一根导线，使电路完整．请你在图中画出这根导线．
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑到

A

端（请选“A”或“B”）；实验中滑动变阻器的作用是

改变R两端电压以便多次测量取平均值

．（3）小明正确操作测得数据如下，电流表第3次示数如图，请你帮小明填入表格的空格中．

试验次数	1	2	3
电压U/V	1.5	2.0	2.5
电流I/A	0.34	0.42	0.5

（4）最终测得的电阻阻值为

4.7

Ω（计算结果保留一位小数）．
（5）同样是测量R的阻值，老师只准小华选用了电阻箱和电流表及电源、开关各一个、导线若干，请你帮助他完成实验：
①说出实验的主要步骤：
②这里测量电阻的方法是

等效替代法

，再举出运用此法研究问题的实例一个

平面镜成像实验中确定虚像的位置

．

Answer 1

分析：（1）把电阻串联接入电路，电压表左端接线柱与电阻右端接线柱相连接．
（2）滑动变阻器接入电路的电阻阻值应为最大，在电路中，可改变滑动变阻器阻值进行多次测量，求电阻R的平均值，以减小误差．
（3）先确定电流表的量程、最小分度值，然后对电流表读数．
（4）根据表中数据，由R=

U

I

求各次测量的电阻值，然后求电阻各测量值的平均值作为电阻的最终阻值．
（5）①只有一个电流表，没有电压表，要测量电阻阻值，可用等效替代法，进行实验设计．②在这里测电阻时，使用了等效替代法，等效替代法在实验中经常应用，如：平面镜成像实验中确定虚像的位置、曹冲称象、并联电路中用总电阻代替各并联电阻等．

解答：解：（1）电压表左端接线柱与电阻右端接线柱相连接，电路图如图所示．
（2）由电路图知，闭合开关前，滑动变阻器滑片应应滑到A端，实验中滑动变阻器的作用是改变R两端电压以便多次测量取平均值．
（3）由图知：电流表量程是0.6A，最小分度值是0.02A，电流表示数是0.5A．
（4）根据表中数据可求得：R=

U1

I1

=

1.5V

0.34A

≈4.4Ω，R₂=

U2

I2

=

2.0V

0.42A

≈4.8Ω，R₃=

U3

I3

=

2.5V

0.5A

5Ω，电阻值为R=

4.4Ω+4.8Ω+5Ω

3

≈4.7Ω．
（5）①只用电阻箱和电流表及电源、开关各一个、导线若干测电阻阻值，实验设计及步骤如下：a、首先将电流表与R串联接入电路，闭合开关读出电流表示数为I；b、然后断开开关，将R替换为电阻箱；c、再闭合开关，调节电阻箱接入电路的阻值直至电流表示数仍为I，读出电阻箱示数即为R的值．
②这里测量电阻的方法是等效替代法，运用此法研究问题的实例：平面镜成像实验中确定虚像的位置．
故答案为：（1）电路图如图所示．（2）A； 改变R两端电压以便多次测量取平均值．（3）0.5．（4）4.7Ω．
（5）①说出实验的主要步骤：a、首先将电流表与R串联接入电路，闭合开关读出电流表示数为I；b、然后断开开关，将R替换为电阻箱；c、再闭合开关，调节电阻箱接入电路的阻值直至电流表示数仍为I，读出电阻箱示数即为R的值．②等效替代法；平面镜成像实验中确定虚像的位置．

点评：1、本题是一道电学综合题，其中考查了：测电阻的实验设计，应根据实验目的、实验原理、实验器材进行设计；
2、本实验应用了：等效替代法：在研究物理问题时，有时为了使问题简化，常用一个物理量来代替其他所有物理量，但不会改变物理效果，这种研究问题的方法叫做等效替代法；在物理实验中常用这种方法，要掌握此法．