Question

圖甲是測量定值電阻R的實物連接圖．圖中R阻值約為10Ω，滑動變阻器R，的規格為“20Ω，1A”．

（1）請在圖甲中將電路連接完整，要求滑片P在A端時接入的阻值最大．
（2）正確連接好電路后，閉合開關，調節滑動變阻器，當電壓表的示數為2V時，電流表的示數如圖乙所示，其讀數為

0.22A

，則電阻的大小為

9.09Ω

．
（3）實驗中，滑動變阻器的作用是

保護電路和多次測量求平均值來減小誤差

．
（4）若在實驗中發現電壓表已損壞，仍利用該電路測出定值電阻R的阻值．要求寫出實驗步驟及所測的物理量，并以相應的符號表示．
步驟1：

將滑動變阻器的滑片P滑到A端，滑動變阻器連入電路的電阻最大為R′，閉合開關，記下電流表的示數為I₁

；
步驟2：

將滑動變阻器的滑片P滑到B端，滑動變阻器連入電路的電阻為0，閉合開關，記下電流表的示數為I₂

；
步驟3：根據以上測出的物理量及題中的條件，用相應的符號寫出計算電阻的表達式：R=

I1

I2-I1

．

Answer 1

分析：（1）滑動變阻器的滑片離下面接入電路的接線柱最遠，接入電路的電阻越大．
（2）電流表的讀數：首先確定使用的量程，然后確定每一個大格和每一個小格代表的示數；根據歐姆定律的變形公式即可求出被測電阻的阻值．
（3）伏安法測電阻的實驗中，滑動變阻器有兩個作用，一是保護電路，二是改變定值電阻兩端的電壓和電流，來完成多次實驗．
（4）電壓表損壞，只有電流表，滑動變阻器的最大阻值已知，使滑動變阻器的阻值最大和最小時，利用電源電壓相等列出等式，求得被測電阻．

解答：解：（1）因為電源電壓為3V，所以電壓表選擇0～3V的量程；
電路中的最大電流I=

U

Rx

=

3V

10Ω

=0.3A，所以電流表選擇0～0.6A的量程；
滑動變阻器已經選定了上面接線柱，需要再選擇下面一個接線柱，當滑動變阻器的滑片在A端時，選擇B接線柱，滑片離下面接入電路的接線柱最遠，接入電路的電阻最大．
即先將電源、電流表、被測電阻、滑動變阻器、開關串聯起來，然后將電壓表并聯在被測電阻兩端；如圖所示：

（2）電流表使用的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0.22A．
∵I=

U

R

，
∴R_x=

U

I

=

2V

0.22A

≈9.09Ω；
（3）伏安法測電阻的實驗中，閉合開關，滑片處于最大阻值處，電路電流最小，對電路起到保護作用．
移動滑動變阻器的滑片，能改變定值電阻的電壓和電流，能完成多次測量，求電阻的平均值來減小誤差．
（4）步驟1：將滑動變阻器的滑片P滑到A端，滑動變阻器連入電路的電阻最大為R′，閉合開關，記下電流表的示數為I₁．
步驟2：將滑動變阻器的滑片P滑到B端，滑動變阻器連入電路的電阻為0，閉合開關，記下電流表的示數為I₂．
步驟3：根據電源電壓相等得，I₁（R′+R）=I₂R，
所以，R=

I1

I2-I1

．
故答案為：（2）0.22A；9.09Ω；（3）保護電路和多次測量求平均值來減小誤差；（4）步驟1：滑片滑到A端，滑動變阻器連入電路的電阻最大為R′，閉合開關，記下電流表的示數為I₁；
步驟2：將滑動變阻器的滑片P滑到B端，滑動變阻器連入電路的電阻為0，閉合開關，記下電流表的示數為I₂；
（3）

I1

I2-I1

．

點評：本題考查了連接電路圖、滑動變阻器的作用、電流表的讀數以及電流表測電阻的實驗步驟等，難點是利用電流表測量未知電阻阻值的實驗步驟．