Question

14．小華要測一個定值電阻的阻值：

（1）如圖（1）是他在準備進行實驗前的實物連接電路，其中的錯誤是滑動變阻器滑片置于阻值最小端．
（2）連接完電路，閉合開關，小強發(fā)現(xiàn)，電流表無示數(shù)，而電壓表示數(shù)接近3V，則出現(xiàn)故障的原因可能是：定值電阻斷路（或電流表短路）．
（3）排除故障后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，電流表的示數(shù)電壓表的示數(shù)如圖（2）所示，由此求出待測電阻為10Ω．至此，小華認為已經(jīng)完成實驗，同組的小聰認為不妥，因為沒有多次測量求平均值．
（4）另一組的小玥同學用如圖（3）所示的電路測未知電阻R_X的阻值，并將數(shù)據(jù)記錄在表中，則該未知電阻R_X的阻值為10Ω，該電路的電源電壓為6V．

I/A	0.1	0.15	0.2	0.25	0.3	0.35	0.4
U/V	5	4.5	4	3.5	3	2.5	2

Answer 1

分析 （1）連接電路時，為保護電路，變阻器連入電路中的電阻應最大；
（2）電壓表示數(shù)接近3V，說明電壓表與電源連通；電流表無示數(shù)，可能為電路斷路或電流表短路，據(jù)此分析；
（3）根據(jù)電表小量程讀數(shù)，根據(jù)歐姆定律求電阻大小；為減小誤差，應多次測量取平均值；
（4）分析圖3的電路，由表中數(shù)據(jù)，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和歐姆定律，列方程求出電源電壓和定值電阻．

解答 解：（1）連接電路時，為保護電路，變阻器連入電路中的電阻應最大，而圖中滑動變阻器滑片置于阻值最小端，易損壞電路元件；
（2）而電壓表示數(shù)接近3V，說明電壓表與電源連通；電流表無示數(shù)，可能為電路斷路或電流表短路，若電路斷路，則與電壓表并聯(lián)的定值電阻之外的電路是完好的，則與電壓表并聯(lián)的定值電阻斷路了，則出現(xiàn)故障的原因可能是定值電阻斷路或電流表短路．
（3）圖2中電表均選用小量程，電壓表分度值為0.1V，示數(shù)為2.4V，電流表分度值為0.02A，示數(shù)為0.24A，
則電阻R=$\frac{U}{I}=\frac{2.4V}{0.24A}$=10Ω；
原實驗中，只測了一組數(shù)據(jù)，沒有多次測量求平均值，誤差較大，為減小誤差，應多次測量取平均值；
（4）圖3中，電壓表測變阻器的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，可求出定值電阻的電壓為U-U_滑，
根據(jù)定值電阻大小不變，由歐姆定律有：$\frac{U{-U}_{滑1}}{{I}_{1}}$=$\frac{U{-U}_{滑2}}{{I}_{2}}$，即$\frac{U-5V}{0.1A}=\frac{U-4.5V}{0.15A}$
解之：電源電壓U=6V，
則定值電阻的大小R=$\frac{U{-U}_{滑1}}{{I}_{1}}=\frac{6V-5V}{0.1A}$=10Ω．
故答案為：（1）滑動變阻器滑片置于阻值最小端；
（2）定值電阻斷路（或電流表短路）；
（3）10，沒有多次測量求平均值；
（4）10；6．

點評 本題一個定值電阻的阻值，考查實驗注意事項、反�，F(xiàn)象的分析、數(shù)據(jù)和處理、電阻的計算、及應用串聯(lián)電路規(guī)律和歐姆定律解決實際問題，綜合性較強．