Question

12．某實驗小組做“伏安法測量電阻”的實驗，所用的器材有：電壓為3V的電源，待測電阻Rx，以及符合實驗要求的滑動變阻器、電流表、電壓表、導線和開關．圖（甲）是沒有連接完整的實物電路．

（1）請你用筆畫線代替導線將實物電路連接完整．
（2）實驗中，閉合開關，移動滑片．電流表、電壓表都無示數，而電源、電表和各處導線連接均正常，由此可以判斷電路發生的故障是滑動變阻器斷路．
（3）排除故障后進行實驗，當電壓表示數為2.4V時電流表的示數如圖（乙）所示，這時電流為0.3A，他們利用此組數據計算出該待測電阻R_x的阻值為8Ω，結束了實驗．請你針對該實驗設計提出改進意見．
答：移動滑片改變U、I的值進行多次測量后取平均值．

Answer 1

分析 （1）本實驗中，待測電阻、電流表、滑動變阻器應串聯入電路中，電壓表測待測電阻兩端電壓，由此連接實物；
（2）電流表無示數，則說明電路可能發生斷路；電壓表無示數，說明電壓表到電源間有斷路；
（3）確定電流表的量程和分度值，讀出電流值，并根據歐姆定律計算出R_x的阻值；
測量定值電阻的阻值時，為減小誤差，應多測幾組數據求平均值．

解答 解：
（1）伏安法測量電阻的實驗中，待測電阻R_x、電流表、滑動變阻器應串聯入電路中，并且滑動變阻器一上一下接，電壓表與待測電阻并聯，電源電壓3V，所以電壓使用0-3V量程，如圖所示：
；
（2）閉合開關，移動滑片．電流表無示數，說明電路中可能有斷路發生，電壓表無示數，說明電壓表到電源間電路有斷路，而電源、電表和各處導線連接均正常，由此可以判斷電路發生的故障是滑動變阻器斷路了；
（3）由圖乙知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以當電壓表示數為2.4V時電流表的示數0.3A；
由I=$\frac{U}{R}$可得：R_x=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.4V}{0.3A}$=8Ω；
測定值電阻的阻值，為減小誤差應多測幾組數據求平均值，只測一組數據，誤差較大，所以應移動滑片改變U、I的值進行多次測量后取平均值．
故答案為：
（1）見上圖；（2）滑動變阻器斷路；（3）0.3；8；移動滑片改變U、I的值進行多次測量后取平均值．

點評 此題是“伏安法測量電阻”的實驗，考查了實物電路的連接及電路圖的畫法，同時考查了電流表的讀數及電路故障的分析，伏安法測電阻綜合性較強，涉及歐姆定律的應用和電流表、電壓表、滑動變阻器的使用，這些都是常考的問題，要掌握好．