Question

8．用如圖甲的電路測量定值電阻R的阻值．

（1）測量電阻的實(shí)驗(yàn)原理是R=$\frac{U}{I}$．
（2）按圖甲電路，將圖乙中的滑動(dòng)變阻器正確連入電路．
（3）連接電路時(shí)，開關(guān)必須斷開，正確連接電路后，閉合開關(guān)，滑動(dòng)變阻器的阻值應(yīng)處于最大處的位置．
（4）閉合開關(guān)，將圖乙中的滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí)，電流表的示數(shù)會(huì)變大，當(dāng)滑片P滑到某一位置時(shí)，電流表的示數(shù)為0.5A，電壓表的示數(shù)如圖丙．由此可知被測電阻的阻值R=5Ω．
（5）該同學(xué)完成一次試驗(yàn)后，為確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，接下來的操作是B．
A．換用阻值不同的電阻再進(jìn)行幾次測量
B．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P到不同位置再進(jìn)行測量
（6）某同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)接近電源電壓，電流表示數(shù)為零，則故障可能是電阻R斷路．

Answer 1

分析 （1）伏安法測電阻，是利用伏特表（電壓表）和安培表（電流表）分別測量導(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）滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，要注意電路圖和實(shí)物圖的對(duì)應(yīng)性；
（3）為防止電路中電流過大，燒壞電路元件，連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開，閉合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器的阻值處于最大阻值處；
（4）根據(jù)滑片的移動(dòng)可知接入電路中電阻的變化，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化即電流表示數(shù)的變化；根據(jù)電壓表的量程和分度值讀出示數(shù)，利用歐姆定律求出待測電阻的阻值；
（5）伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)中，需要多次測量求平均值減小誤差；
（6）常見電路故障有：斷路與短路，根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因．

解答 解：（1）伏安法測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，用電壓表測量；I代表電流，用電流表測量．
（2）滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，滑片相左電阻變小，電流變大，故滑動(dòng)變阻器下接線柱左側(cè)接入電路，如下圖所示：

（3）為保護(hù)電路，連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開，閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的阻值應(yīng)處于最大阻值處；
（4）將圖乙中的滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí)，接入電路中的電阻變小，電路中的總電阻變小，
由I=$\frac{U}{R}$可知，電路中的電流變大，即電流表的示數(shù)變大；
由圖丙可知，電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，示數(shù)為2.5V，
則待測電阻的阻值R_x=$\frac{{U}_{x}}{{I}_{x}}$=$\frac{2.5V}{0.5A}$=5Ω；
（5）該同學(xué)完成一次試驗(yàn)后，為確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，接下來的操作是調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P到不同位置再進(jìn)行測量，應(yīng)選B；
（6）電流表示數(shù)為零，說明電路存在斷路；電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯(lián)電路之外電路不存在斷路，與電壓表并聯(lián)的電阻R斷路．
故答案為：（1）R=$\frac{U}{I}$；（2）如上圖所示；（3）斷開；最大；（4）變大；5；（5）B；（6）定值電阻R斷路．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)，涉及到實(shí)驗(yàn)的原理和滑動(dòng)變阻器的連接、實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)、歐姆定律的應(yīng)用和減小誤差的方法等，滑動(dòng)變阻器連接時(shí)要注意電路圖和實(shí)物圖的對(duì)應(yīng)性．