Question

【題目】在“伏安法測電阻”的試驗中，小明同學所用的電源電壓恒定不變，但未知．滑動變阻器標有“20Ω1.5A、”的字樣，電壓表和電流表的量程合適，他已連接了部分電路，如圖甲所示．請你完成下列問題：

（1）用筆畫線代替導線，將圖甲中的電路連接完整．
（2）當電壓表示數為2.4V時，電流表的示數如圖乙所示，電阻絲的電阻為Ω．
（3）進行了上步計算后，小明認為實驗就完成了，小亮則認為，僅這樣就得出電阻的阻值不夠可靠．原因是 ．
（4）小芳連接電路后，閉合開關，移動滑動變阻器滑片的過程中發現，電流表示數變大時，電壓表示數反而減小，電流表示數變小時，電壓表示數反而增大．經檢查所用器材均完好．你認為出現上述實驗現象的原因是 ．
（5）小芳正準備繼續實驗，發現電壓表已損壞．她利用余下的電流表和滑動變阻器完成對Rx的再一次測量．請你在圖丙中畫出設計的電路圖，并完善下列步驟．
①按照電路圖連接好電路；
②調節滑動變阻器的滑片，使接入電路的阻值為時，讀出電流表的示數I1；
③再調節滑動變阻器的滑片，使接入電路的阻值為時，讀出電流表的示數I2；（I1＞I2）
④根據已知條件和測量結果，寫出定值電阻的表達式：Rx= ．

Answer 1

【答案】
（1）解：定值電阻RX的兩端電壓未知，電壓表選擇0～15V量程，電壓表與定值電阻并聯，滑動變阻器已經選定了下面接線柱，任意選擇上面一個接線柱串聯在電路中．如下圖甲：

（2）10
（3）只測一組數據誤差較大
（4）電壓表并聯在滑動變阻器兩端
（5）；0；20Ω；
【解析】解：（1）定值電阻RX的兩端電壓未知，電壓表選擇0～15V量程，電壓表與定值電阻并聯，滑動變阻器已經選定了下面接線柱，任意選擇上面一個接線柱串聯在電路中．如下圖甲：
;（2）電流表選擇0～0.6A量程，每一個大格代表0.2A，每一個小格代表0.02A，電流為0.24A，電壓表示數為2.4V，則電阻絲的電阻為R= = =10Ω．（3）小明實驗時只測一組數據計算出電阻的阻值，誤差較大，為了使測量更準確，要進行多次測量，求電阻的平均值．（4）電源電壓恒定，電流表串聯在電路中，
電流表示數增大，定值電阻電流增大，電壓增大，滑動變阻器電壓減小，
電流表示數減小，定值電阻電流減小，電壓減小，滑動變阻器電壓增大，
所以，電壓表并聯在滑動變阻器兩端．（5）電路圖如下圖丙： 實驗步驟：①按照電路圖連接好電路；②調節滑動變阻器的滑片，使接入電路的阻值為0時，讀出電流表的示數I1；③再調節滑動變阻器的滑片，使接入電路的阻值為20Ω時，讀出電流表的示數I2；
當滑動變阻器滑到最左端，只有定值電阻Rx接入電路，測得電流I1 ， 滑動變阻器滑到最右端端，定值電阻與滑動變阻器最大值20Ω串聯在電路中，測得電流I2 ．
根據電路在兩種狀態下電源電壓相等，故I1Rx=I2（Rx+20Ω），解得Rx= ．
所以答案是：（1）如上圖甲；（2）10；（3）只測一組數據誤差較大；（4）電壓表并聯在滑動變阻器兩端；（5）如上圖丙；②0；③20Ω；④ ．