Question

3．小明在做“用伏安法測電阻”的實(shí)驗(yàn)中，所用的器材有3V的電源，最大阻值為10Ω的滑動變阻器R，待測電阻R_x及如圖甲所示的其它器材．
（1）如圖甲，實(shí)驗(yàn)電路還未連接完整，請用筆畫線代替導(dǎo)線在答題卡相應(yīng)圖中將實(shí)驗(yàn)電路連接完整，要求滑動變阻器滑片向右移動時，電流表的示數(shù)增大．
（2）連接電路時，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)；閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，而電壓表無示數(shù)，原因可能是R_x短路．
（3）馬旭晨在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表示數(shù)為2.6V時，電流表的示數(shù)如圖乙所示，經(jīng)過計(jì)算他得出待測電阻的阻值為10Ω，他將這個數(shù)值作為定值電阻的阻值可靠嗎？不可靠，理由是只測量了一組數(shù)據(jù)，便作為定值電阻的阻值，誤差較大．
（4）做完以上實(shí)驗(yàn)后，馬旭晨還用該實(shí)驗(yàn)裝置來探究電流與電壓的關(guān)系，計(jì)劃測量當(dāng)R_x兩端電壓分別為1V、2V、3V時對應(yīng)的電流，但發(fā)現(xiàn)無論調(diào)節(jié)滑動變阻器都不能使R_x兩端電壓達(dá)到1V，原因可能是滑動變阻器R的阻值太小．

Answer 1

分析 （1）掌握滑動變阻器的接法，滑動變阻器滑片向右移動時，電流表的示數(shù)增大，則滑動變阻器的阻值需減��；
（2）為保護(hù)電路，連接電路時，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)；
電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，可能是電阻短路或電壓表斷路；
（3）確定電流表的量程和分度值，讀出示數(shù)，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$計(jì)算出電阻值；
實(shí)驗(yàn)中，為減小誤差，應(yīng)多測幾組數(shù)據(jù)求平均值；
（4）根據(jù)串聯(lián)分壓的知識進(jìn)行分析，要使電阻兩端的電壓變小，應(yīng)增大變阻器的阻值．

解答 解：（1）滑動變阻器滑片向右移動時，電流表的示數(shù)增大，所以滑動變阻器應(yīng)接下面右邊的接線柱，如圖所示：
；
（2）連接電路時，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)；
閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，而電壓表無示數(shù)，原因可能是R_x短路；
（3）由圖知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.26A；則R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.6V}{0.26A}$=10Ω；
實(shí)驗(yàn)中只測量了一組數(shù)據(jù)，便作為定值電阻的阻值，誤差較大，不可靠，應(yīng)多測幾組數(shù)據(jù)求平均值；
（4）電源電壓為3V，電阻與滑動變阻器串聯(lián)，根據(jù)串分壓的知識，當(dāng)電阻電壓為1V時，滑動變阻器兩端的電壓應(yīng)為2V，則滑動變阻器的阻值為待測電阻的2倍，所以電阻兩端電壓達(dá)不到1V，是因?yàn)榛瑒幼冏杵鱎的阻值太小．
故答案為：（1）見上圖；（2）斷開；短路；（3）10Ω；不可靠；只測量了一組數(shù)據(jù)，便作為定值電阻的阻值，誤差較大；（4）滑動變阻器R的阻值太小．

點(diǎn)評 此題是“用伏安法測電阻”的實(shí)驗(yàn)，考查了滑動變阻器的連接，電流表的讀數(shù)及電阻的計(jì)算，同時涉及到了減小誤差的方法及串分壓的知識．