Question

在测量未知电阻R_x阻值的实验中（其阻值约几百欧），小明和学习小组利用两节新干电池、滑动变阻器（“100Ω 2A”）、电流表、电压表、开关各一，导线若干连接了如图所示电路．正准备闭合开关时，旁边的小兰急忙拦住他，说接线错了．

实验

次数 电流I/A 电压U/V 电阻R/Ω ①

1

2

3

（1）请检查一下电路，错在哪里？小兰发现只要改接一根导线就可以了，请把接错的那一根导线找出来打上×，再画线把它改到正确的位置上．

（2）设计的实验表格为上表，表格中，①处应填写　　．表格中设置①这一项的目的是：　　．

（3）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，但电流表指针偏转很小，无法读数，原因是　　．因此无法通过R=　　计算出未知电阻值（填实验原理），但勤于思考的小明正确连接电路后，求出了待测电阻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式R_x=　．

Answer 1

分析：    （1）连接实物图时，需将导线接入接线柱上，据此判断错误的接线；电压表需并联在被测电阻两端；

（2）伏安法测电阻中，多次测量的目的是为了求平均值；

（3）观察所用的器材，待测电阻有几百欧，普通几节干电池做电源电压不过几伏，即使不接入变阻器，根据欧姆定律可知此时电流可能只有百分之几安，所以电流表指针几乎不偏转；

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．

解答：    解：（1）根据实物图可知，电源与滑动变阻器相连的导线没有接在接线柱上，而接在了金属导体上，因此需改接到接线柱处；同时把电压表并联在被测电阻两端，如下图所示：

（2）伏安法测电阻中，多次测量的目的是为了求平均值，因此①电阻的平均值，其目的是多次测量求电阻的平均值，减小实验误差；

（3）根据实物图可知，电源的电压为3V，待测电阻的阻值约为几百欧，根据欧姆定律可知即使不接入变阻器电路中的电流也很小，所以电流表测不出电路中的电流，故原因可能是待测的阻值太大或电源电压太小，因此无法通过R=计算出未知电阻值；

①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，

②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，

③因串联电路中各处的电流相等，由I=可得：=，

则：R_x==．

故答案为：（2）电阻的平均值；多次测量求电阻的平均值，减小实验误差；

（3）待测的阻值太大或电源电压太小；；

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；

③．