Question

7．如圖所示是“用伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)電路圖．
（1）伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)的原理是R=$\frac{U}{I}$．
（2）圖中電表1是電流表，電表2是電壓表．
（3）根據(jù)電路圖連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開；閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于右（左/右）端．
（4）若被測(cè)電阻的阻值約為30Ω，電流表的量程為0～0.6A、0～3A，電壓表的量程為0～3V、0～15V，電源有1.5V、3V、6V、15V供選擇．為了減小電表的讀數(shù)的誤差，要求在幾次測(cè)量中．電表指針的示數(shù)大于量程的$\frac{2}{3}$，則電源應(yīng)選用15V，電壓表選用0～15V檔量程，電流表選用0～0.6A檔量程．

Answer 1

分析 （1）伏安法測(cè)電阻，是利用伏特表（電壓表）和安培表（電流表）分別測(cè)量導(dǎo)體兩端電壓和通過導(dǎo)體的電流，然后利用R=$\frac{U}{I}$計(jì)算電阻；
（2）電流表是串聯(lián)使用的，并且電流表在電路中相當(dāng)于導(dǎo)線；電壓表是并聯(lián)使用的，并且電壓表在電路中相當(dāng)于開路，據(jù)此分析解答；
（3）為了保護(hù)電路，開關(guān)應(yīng)斷開；閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于阻值最大處；
（4）已知電阻大約阻值和不同量程的電路電流，可以得到相應(yīng)的電源電壓，將需要的電壓和通過的電源對(duì)比，確定電源電壓和電壓表的量程；
最后根據(jù)電路最大電壓和電阻阻值，得到電流表選擇的量程．

解答 解：（1）伏安法測(cè)電阻的原理是歐姆定律的變形公式R=$\frac{U}{I}$，其中U代表電壓，用電壓表測(cè)量；I代表電流，用電流表測(cè)量．
（2）根據(jù)電路圖可知，上面的圈與定值電阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，因此上面為電流表，下面圈與定值電阻并聯(lián)，因此下面圈為電壓表；如下圖所示：

（3）在連接電路時(shí)，要求開關(guān)斷開，滑動(dòng)變阻器的滑片滑到阻值最大處，由圖可知，滑片應(yīng)位于最右端；
（4）“在幾次測(cè)量中，電表指針的示值大于量程的$\frac{2}{3}$”，
對(duì)于0～0.6A量程，電路中的電流應(yīng)大于0.6A×$\frac{2}{3}$=0.4A；
對(duì)于0～3A量程，電路中的電流應(yīng)大于3A×$\frac{2}{3}$=2A；
因?yàn)楸粶y(cè)電阻的阻值大約30Ω，
所以電流表若用0～0.6A量程，則被測(cè)電阻兩端電壓大于0.4A×30Ω=12V；
電流表若用0～3A量程，則被測(cè)電阻兩端電壓大于2A×30Ω=60V．
由于電源有四種，電壓分別為1.5V、3V、6V、15V；
電源電壓應(yīng)該選擇15V，電壓表選擇0～15V量程；
如果電源電壓為15V，所以通過電阻的最大電流在I=$\frac{15V}{30Ω}$=0.5A左右，即電流表選擇0～0.6A量程．
故答案為：（1）R=$\frac{U}{I}$；（2）電流表；電壓表；（3）斷開；右；（4）15；0～15V；0～0.6A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)中，電源、電流表、電壓表量程的選擇，其中量程和電源的選擇是難點(diǎn)，根據(jù)“電表指針的示值大于量程的$\frac{2}{3}$”，確定電流表的量程，是解決此問題的關(guān)鍵．