Question

15．在“測定某定值電阻的電阻”實(shí)驗(yàn)中，有如下器材：電壓表、電流表、開關(guān)、電壓為6V的電源、字樣的未知定值電阻（其電阻約10Ω左右）、標(biāo)有“20Ω，1.5A”的滑動(dòng)變阻器，導(dǎo)線若干．

（1）用筆畫線代替導(dǎo)線，補(bǔ)充圖1（乙）中實(shí)驗(yàn)器材的連接，要求：滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí)電阻變小，電壓表量程用0～3V．
（2）甲組同學(xué)連接好最后一根導(dǎo)線，電流表指針偏轉(zhuǎn)角度大，電壓表指針偏轉(zhuǎn)超過最大刻度．檢查后，發(fā)現(xiàn)連線正確，請你找出實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)操作不當(dāng)之處：：
①連接電路時(shí)沒斷開開關(guān)； ②滑動(dòng)變阻器沒調(diào)到最大阻值．
（3）乙組同學(xué)在連線時(shí)，不小心將線接錯(cuò)了，開關(guān)閉合后，移動(dòng)變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變大時(shí)，電壓表示數(shù)卻變小，你分析一下產(chǎn)生這個(gè)現(xiàn)象的原因是電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端．
（4）如圖2所示，是某三位同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)時(shí)的情形：閉合開關(guān)前，他們的電流表指針均指在零刻度處．當(dāng)閉合開關(guān)試觸時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針擺動(dòng)分別出現(xiàn)了如圖甲、乙、丙所示的三種情況． 請分析他們在電流表的使用上分別存在什么問題，并寫在下面的橫線上．

甲圖的問題：電流表的正負(fù)接線柱接反了；    乙圖的問題：所選的量程太大；丙圖的問題：所選的量程太�。�
（5）電路正確無誤后開始實(shí)驗(yàn)．有兩次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)已填在下面的表格內(nèi)，第2次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表與電壓表的示數(shù)如圖3所示，請將下面表格中的空白處填寫完整．（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	電流/A	電壓/V	電阻/Ω	測量結(jié)果
1	0.35	2.9	8.3	R=8.1Ω
2
3	0.26	2.1	8.1

Answer 1

分析 （1）電壓表0～3V的量程與定值電阻并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí)電阻變小說明左下方接線柱必須接入電路中；
（2）連接好最后一根導(dǎo)線還沒閉合開關(guān)，電流表指針偏轉(zhuǎn)角度大，電壓表指針偏轉(zhuǎn)超過最大刻度，說明開關(guān)在連接電路之前是閉合的，且電路電流很大，說明滑動(dòng)變阻器的阻值沒有調(diào)到最大阻值處；
（3）電流表示數(shù)變大時(shí)，根據(jù)歐姆定律可知定值電阻兩端的電壓變大，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知滑動(dòng)變阻器兩端的電壓進(jìn)行，據(jù)此判斷實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因；
（4）電流表的正確使用方法：電流表和被測電路串聯(lián)；讓電流從“+”接線柱流入電表，從“-”極接線柱流出電表；不能超出電流表的量程；絕對(duì)不能把電流表直接連在電源的兩極上．根據(jù)電流表的指針偏轉(zhuǎn)情況，判斷出現(xiàn)的問題；
（5）根據(jù)電表的量程和分度值讀出示數(shù)，利用歐姆定律求出第二次的電阻值，然后取平均值即為測量結(jié)果．

解答 解：（1）電壓表0～3V的量程與定值電阻并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器的左下方接線柱與定值電阻的右側(cè)相聯(lián)，如下圖所示：

（2）連接好最后一根導(dǎo)線，電表有示數(shù)，說明在連接電路過程中開關(guān)沒有斷開；
電流表指針偏轉(zhuǎn)角度大，電壓表指針偏轉(zhuǎn)超過最大刻度，說明滑動(dòng)變阻器的滑片沒有移到最大阻值處造成的；
（3）連線時(shí)，不小心將線接錯(cuò)了，閉合開關(guān)后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P，電流表示數(shù)變大，電路中電流變大；
根據(jù)歐姆定律可知，定值電阻兩端的電壓變大；
根據(jù)串聯(lián)電路總電壓等于各分電壓之和可知，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓減小，故產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端；
（4）甲圖中的指針反轉(zhuǎn)，說明出現(xiàn)的問題是：正負(fù)接線柱接反了；
乙圖中的指針偏轉(zhuǎn)角度太小，說明出現(xiàn)的問題是：量程太大了；
丙圖中的指針偏轉(zhuǎn)角度太大，說明出現(xiàn)的問題是：量程太小了；
（5）電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A；
電壓表量程為0～3V，分度值為0.1V，兩端電壓為2.4V；
根據(jù)歐姆定律可得：
R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{2.4V}{0.3A}$=8Ω，
測量結(jié)果為R=$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}+{R}_{2}}{3}$=$\frac{8.3Ω+8Ω+8.1Ω}{3}$≈8.1Ω．
故答案為：
（1）如上圖所示；
（2）①連接電路時(shí)沒斷開開關(guān)；②滑動(dòng)變阻器沒調(diào)到最大阻值；
（3）電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端；
（4）電流表的正負(fù)接線柱接反了；所選的量程太大所選的量程太大；所選的量程太��；
（5）8.1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了滑動(dòng)變阻器的連接、電表的讀數(shù)和正確使用、電路現(xiàn)象的判斷、實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)、歐姆定律的應(yīng)用等，涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，綜合性強(qiáng)；要注意實(shí)驗(yàn)的測量結(jié)果應(yīng)是平均值，不是某一次的測量結(jié)果．