Question

【題目】小明用“伏安法”測量一個定值電阻Rx的阻值（約為20Ω左右）.實驗器材有：定值電阻Rx、電壓表（量程0～3V和0～15V）、電流表（量程0～0.6A和0～3A）、滑動變阻器（20Ω 1A）、開關、學生電源各一個，導線若干.

（1）“伏安法”測量電阻的原理是________；

（2）如圖a所示是“伏安法”測量電阻的實驗電路圖，圖中甲、乙為兩個電表，其中甲為________表；

（3）本實驗電源電壓選用12V，電壓表應該選用________量程，電流表選用0～0.6A量程；連接如圖b所示的電流表時，應該使電流從“________”接線柱流入電流表；

（4）閉合開關后，發現電壓表的示數約為6V，電流表示數為零；移動滑動變阻器滑片，電壓表示數有明顯變化，但電流表示數為零，則發生故障的元件是________；

（5）排除故障后，接通電路，移動滑動變阻器滑片，當電流表的示數如圖b所示時，通過電阻Rx的電流大小是________A；

（6）經多次測量，小明由實驗數據繪制得如圖c所示的U-I圖象，由圖象可知電阻Rx＝________Ω（保留一位小數）；

Answer 1

【答案】R=U/I(或I=U/R) 電壓 0～15V 0.6A 電流表短路 0.34A 22.2（22.0）

【解析】

（1）伏安法測電阻的原理是：R=U/I；

（2）圖a中甲表和待測電阻并聯，所以甲是電壓表；乙表和待測電阻串聯，所以乙是電流表；

（3）待測電阻和滑動變阻器串聯，當滑動變阻器滑到電阻最大位置時，接入電路的阻值為20Ω，待測電阻的阻值約為20Ω，因為電源電壓為12V，它們兩個會各分擔電壓為6V，所以電壓表應選用0～15V量程；接如圖b所示的電流表，使用了“0.6”的 “+”接線柱，所以應使電流從，“0.6”接線柱流入電流表；

（4）閉合開關后，發現電壓表的示數約為6V，兩電阻串聯分壓，電流表示數為零，說明電路故障不是斷路；移動滑動變阻器滑片，電壓表示數有明顯變化，但電流表示數始終為零，說明電流表被短路；

（5）由乙圖知道，電流表接的是0～0.6A量程，故分度值為0.02A，所以此時的電流是0.34A；

（6）由U-I圖象知道，當電壓U=10V時，電流為0.45A，所以Rx =U/I=10V/0.45A≈22.2Ω。