Question

4．某實(shí)驗(yàn)小組做“測定一組電阻 R₁、R₂、R₃的阻值”的實(shí)驗(yàn)，電路圖如圖甲所示．已知電阻R₁約為 2 歐，電阻R₂約為 5 歐，電阻R₃約為 20 歐．該實(shí)驗(yàn)供選用的器材有：
A．電源（電壓恒定 9 伏）
B．電流表（量程 0～0.6 安）
C．電壓表（量程 0～3 伏）
D．滑動(dòng)變阻器（最大電阻 10 歐，額定電流 1.5 安）
E．滑動(dòng)變阻器（最大電阻 20 歐，額定電流 1.5 安）
F．滑動(dòng)變阻器（最大電阻 60 歐，額定電流 0.6 安）
G．滑動(dòng)變阻器（最大電阻 70 歐，額定電流 0.1 安）
H．開關(guān)、導(dǎo)線若干
（1）為了測定 R_l、R₂、R₃的阻值，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器是F（填器材的編號(hào)）．

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖，請(qǐng)用畫線當(dāng)導(dǎo)線完成實(shí)物圖乙的連接．
（3）某次實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)操作正確，電流表的示數(shù)和電壓表的示數(shù)如圖丙所示，則電阻兩端的電壓為2伏，通過電阻的電流為0.4安，電阻的阻值為5歐．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律得出變阻器至少分得的電壓，由分壓原理求出當(dāng)接入最大的定值電阻時(shí)，變阻器的最大阻值至少是多少，結(jié)合圖丙電流表示數(shù)確定滑動(dòng)變阻器的規(guī)格；
（2）電壓表要與電阻并聯(lián)，注意電壓表正負(fù)接線柱的接法；
注意滑動(dòng)變阻器的接法：一上一下．
（3）在進(jìn)行電壓表和電流表的讀數(shù)時(shí)，要注意其量程和分度值，然后進(jìn)行正確地讀數(shù)

解答 解：（1）已知電源電壓為9V，電壓表的量程為0～3V，所以要串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器來限流分壓，而至少要分6V的電壓，是電阻兩端最大電壓的2倍，所以滑動(dòng)變阻器的最小電阻應(yīng)為電阻的2倍．又電阻R₃約為20歐，所以滑動(dòng)變阻器的最大阻值至少為40Ω．所以應(yīng)選F或G，由圖丙電流表的示數(shù)（分度值為0.02A，示數(shù)為0.4A），故G允許通過的最大電流太小，所以只能選F；
（2）要測出電阻的值，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，用電壓表測電阻的電壓，用電流表測電路中的電流，將電壓表（0-3V）并聯(lián)在電阻兩端，滑動(dòng)變阻器已接了下面一個(gè)接線柱，所以還需接上面一個(gè)接線柱，如下所示：

（3）電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，所以其示數(shù)為2V；
電流表的所以其示數(shù)為0.4A；待測電阻：
R=$\frac{U}{I}=\frac{2.0V}{0.4A}$=5Ω
故答案為：
（1）F；（2）如上圖所示：（3）2；0.4； 5．

點(diǎn)評(píng) 本題用伏安法測電阻，考查器材的選擇、電路的連接、電表讀數(shù)及電阻大小的計(jì)算．