Question

【題目】在“伏安法測電阻”的實驗中，小芳所在的實驗小組采用如圖-甲所示的實驗電路測量定值電阻R的阻值。

(1)閉合開關前，小芳應將滑動變阻器的滑片移到最________(選填“左”或“右”)端。

(2)小芳閉合開關，發現電壓表的指針明顯向右偏轉，電流表指針幾乎不偏轉，電路可能出現的故障是________________。

(3)故障排除后移動滑片P，多次測出R中的電流和兩端的電壓，丙根據測出的數據在圖乙中描繪出電阻R的電流隨電壓的變化圖象，則電阻R的阻值為________Ω。

(4)某實驗小組進行實驗時不慎將電壓表損壞，現有一個阻值已知的定值電阻R0和開關若干個，請在圖丙中虛線框內將電流表和開關接入電路，并根據你畫出的電路圖，完成下列實驗步驟.(測量過程中電路不能改接)

①閉合開關________，調節滑動變阻器滑片P，讀出電流表示數I1；

②保持滑片P的位置不動，________，讀出電流表示數12；

③分析數據，得出待測電阻的表達式R=________。(用測出的量來表示)

Answer 1

【答案】 右 定值電阻R斷路 6.25 見解析 見解析 見解析

【解析】(1)根據保護電路的原則，閉合開關前，小芳應將滑動變阻器的滑片移到最右端，即阻值最大端。

(2)小芳閉合開關，發現電壓表的指針明顯向右偏轉，電流表指針幾乎不偏轉，說明電路中存在斷路性故障，而電壓表明顯偏轉說明其兩端到電源的兩端是通的，所以電路可能出現的故障是定值電阻R斷路。

(3)故障排除后移動滑片P，多次測出R中的電流和兩端的電壓，再根據測出的數據在圖乙中描繪出電阻R的電流隨電壓的變化圖象，由圖像知，電壓為2.5V時，電流為0.4A，所以電阻R的阻值為：

；

(4)實驗時不慎將電壓表損壞，現有一個阻值已知的定值電阻R0和開關若干個。根據如圖的電路進行設計，思路為：利用通過定值電阻的電流確定電壓，即此時定值電阻與電流表串聯，相當于一個電壓表，故補充電路圖完整如下圖：

①閉合開關S1，斷開S2，調節滑動變阻器滑片P，讀出電流表示數I1，即通過未知電阻和定值電阻的總電流；

②保持滑片P的位置不動，斷開S1，閉合S2，讀出電流表示數12，即通過未知電阻R的電流；

③分析數據，通過R0的電流為：，

則未知電阻兩端的電壓為：，

所以待測電阻的表達式為：。