Question

1．同學(xué)利用電壓表和電流表測量電阻R₁的阻值（約9Ω左右），電源選用兩節(jié)干電池．

（1）按圖甲電路，將圖乙中電流表正確連入電路．
（2）該同學(xué)檢查電路連接正確，合上開關(guān)，可是無論怎樣移動(dòng)滑片，電壓表示數(shù)總為3V不變，你認(rèn)為發(fā)生故障的原因可能是R₁斷路；R₂短路．
（3）清除故障后，小明將滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)將增大（填“增大”、“減小”或“不變”），當(dāng)P滑到某一位置時(shí)，兩表讀數(shù)如圖丙所示，由此可知R=10Ω．你認(rèn)為這個(gè)結(jié)果可靠嗎？這個(gè)結(jié)果不可靠，理由是實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少?zèng)]有多次測量求平均值．

Answer 1

分析 （1）本實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中，根據(jù)I=$\frac{U}{R}$判斷電流表量程；
（2）電壓表示數(shù)總為3V不變，說明電壓表測量的是電源兩端的電壓，尋找可能的原因；
（3）在測量電阻的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)通過滑動(dòng)變阻器改變電路中的電流，多次測量求平均值，以減小實(shí)驗(yàn)的誤差，因?yàn)閷?dǎo)體的電阻與電流和電壓無關(guān)．

解答 解：（1）測電阻的實(shí)驗(yàn)電流表應(yīng)串聯(lián)在電流中，電源由兩節(jié)干電池組成，電源電壓為3V，電路中最大電流II=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{9Ω}$≈0.33A，所以電流表應(yīng)使用0-0.6A量程，電路連接如圖所示：
；

（2）移動(dòng)滑片，電壓表總示數(shù)為3V，說明電壓表測的是電源電壓，原因可能是R₁處斷路或R₂處短路；
（3）清除故障后，小明將滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，電路中的電流變大，根據(jù)U=IR可知電壓表示數(shù)將增大；
由圖1可知電壓表量程為0～3V，其分度值為0.1V，由圖丙所示電壓表示數(shù)為2V；
電流表量程選0～0.6A，由圖2所示電流表可知，其分度值為0.02A，示數(shù)為0.2A，
由I=$\frac{U}{R}$可得電阻阻值：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω；
因?yàn)橹贿M(jìn)行了一次實(shí)驗(yàn)，只測出了一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)一次實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論不可靠，應(yīng)多次測量求平均值，以減小實(shí)驗(yàn)的誤差．
故答案為：（1）見上圖；（2）R₁斷路、R₂短路；（3）增大；10；這個(gè)結(jié)果不可靠；實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少?zèng)]有多次測量求平均值．

點(diǎn)評 本題考查伏安法測電阻的探究實(shí)驗(yàn)，實(shí)物連接、電路故障判斷是我們在實(shí)驗(yàn)中常遇到的問題，因此在實(shí)驗(yàn)課上我們要邊實(shí)驗(yàn)邊思考，將所學(xué)的理論與實(shí)際結(jié)合起來，鍛煉我們解決實(shí)際問題的能力．注意伏安法測電阻的原理為歐姆定律的使用，一定要直接或間接測出電阻兩端的電壓和通過電阻的電流為目的，然后可由歐姆定律求得電阻的阻值．