Question

在“測定某定值電阻的電阻”實驗中，有如下器材：電壓表、電流表、開關、電壓為6V的電源、字樣的未知定值電阻（其電阻約10Ω左右）、標有“20Ω，1.5A”的滑動變阻器，導線若干．

（1）用筆畫線代替導線，補充圖1中實驗器材的連接，要求：滑動變阻器滑片向左移動時電阻變小，電壓表量程用0～3V．
（2）甲組同學連接好最后一根導線，電流表指針偏轉角度大，電壓表指針偏轉超過最大刻度．檢查后，發現連線正確，請你找出實驗中兩個操作不當之處：①

連接電路時沒斷開開關

； ②

滑動變阻器沒調到最大阻值

．
（3）乙組同學在連線時，不小心將線接錯了，開關閉合后，移動變阻器滑片P，發現電流表示數變大時，電壓表示數卻變小，你分析一下產生這個現象的原因是

電壓表并聯在滑動變阻器兩端

．
（4）如圖2所示，是某三位同學在做實驗時的情形：閉合開關前，他們的電流表指針均指在零刻度處．當閉合開關試觸時，發現電流表指針擺動分別出現了如圖2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：

所選的量程太小

；
（5）電路正確無誤后開始實驗．有兩次的實驗數據已填在下面的表格內，第2次實驗時電流表與電壓表的示數如圖3所示，請將下面表格中的空白處填寫完整．（計算結果保留一位小數）

實驗次數	電流/A	電壓/V	電阻/Ω	測量結果
1	0.35	2.9	8.3	R= 8.1 Ω
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，滑動變阻器按一上一下的原則串聯在電路中，滑動變阻器滑片向左移動時電阻變小說明左下方接線柱必須接入電路中；
（2）連接好最后一根導線還沒閉合開關，電流表指針偏轉角度大，電壓表指針偏轉超過最大刻度，說明開關在連接電路之前是閉合的，且電路電流很大，說明滑動變阻器的阻值沒有調到最大阻值處；
（3）電流表示數變大時，根據歐姆定律可知定值電阻兩端的電壓變大，根據串聯電路的電壓特點可知滑動變阻器兩端的電壓進行，據此判斷實驗現象的原因；
（4）電流表的正確使用方法：電流表和被測電路串聯；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；絕對不能把電流表直接連在電源的兩極上．根據電流表的指針偏轉情況，判斷出現的問題；
（5）根據電表的量程和分度值讀出示數，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果．

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

（2）連接好最后一根導線，電表有示數，說明在連接電路過程中開關沒有斷開；電流表指針偏轉角度大，電壓表指針偏轉超過最大刻度，說明滑動變阻器的滑片沒有移到最大阻值處造成的；
（3）連線時，不小心將線接錯了，閉合開關后，移動滑動變阻器滑片P，電流表示數變大，電路中電流變大；
根據歐姆定律可知，定值電阻兩端的電壓變大；
根據串聯電路總電壓等于各分電壓之和可知，滑動變阻器兩端的電壓減小，故產生這一現象的原因是電壓表并聯在滑動變阻器兩端；
（4）甲圖中的指針反轉，說明出現的問題是：正負接線柱接反了；
乙圖中的指針偏轉角度太小，說明出現的問題是：量程太大了；
丙圖中的指針偏轉角度太大，說明出現的問題是：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；
根據歐姆定律可得：
R₂=

U2

I2

=

2.4V

0.3A

=8Ω，
測量結果為R=

R1+R2+R2

3

=

8.3Ω+8Ω+8.1Ω

3

≈8.1Ω．
故答案為：
（1）如上圖所示；
（2）①連接電路時沒斷開開關；②滑動變阻器沒調到最大阻值；電壓表并聯在滑動變阻器兩端；
（3）電壓表并聯在滑動變阻器兩端；
（4）電流表的正負接線柱接反了；所選的量程太大；所選的量程太小；
（5）如下表所示：

實驗次數	電流/A	電壓/V	電阻/Ω	測量結果
1	0.35	2.9	8.3	R=8.1 Ω
2	0.3	2.4	8.0
3	0.26	2.1	8.1

點評：本題考查了滑動變阻器的連接、電表的讀數和正確使用、電路現象的判斷、實驗的注意事項、歐姆定律的應用等，涉及的知識點較多，綜合性強；要注意實驗的測量結果應是平均值，不是某一次的測量結果．