Question

19．小明在做“用伏安法測量某定值電阻R的阻值”的實驗中，所用電源電壓為3V，R₁阻值約為10Ω．

（1）請用筆畫線代替導線，將圖甲小明未連接好的電路連接完整．（要求滑片P向右移動時，電流表示數變小）
（2）閉合開關，移動滑動變阻器滑片P，發現電壓表始終無示數，電流表有示數，其原因可能是C（填符號）．
        A．滑動變阻器斷路                B．R斷路                  C．R短路
（3）排除故障后，當電壓表的示數如圖乙所示時，電流表的示數如圖丙所示，則通過定值電阻的電流大小為0.3A，它的阻值是9Ω．
（4）通常情況下要進行多次測量并取平均值，其目的是為了減小誤差．

Answer 1

分析 （1）本實驗的原理是R=$\frac{U}{I}$，因此電路的設計中電流表應測電值電流，電壓表應測電值電壓，為了獲得多組數據，變阻器應與串聯在電路中，變阻器是根據接入電路中電阻線的長度來改變電阻從而改變電流的；
（2）將正常的電流表、電壓表接入電路，當閉合開關后，發現電流表有讀數，說明電路為通路；當移動滑動變阻器滑片時電流表讀數有變化，電壓表讀數始終為零，說明電壓表測量的用電器發生短路；
（3）根據所選的量程，確定最小分度值，結合指針位置進行讀數，利用R=$\frac{U}{I}$計算電阻；
（4）定值電阻多次測量求平均值是為了減小誤差．

解答 解：（1）電源由兩節干池組成，電壓為3V，所以電壓表與電阻并聯并采用0～3V量程，電路中最大電流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A＜0.6A，所以電流表與電阻串聯并采用0～0.6A量程，變阻器應串聯在電路中，滑片P向右移動時，電流表示數變小，即接入電路中的電阻變大，因此采用左下接線柱，如圖所示；
（2）閉合開關，移動滑動變阻器滑片P，電流表有示數說明電路是通路，發現電壓表始終無示數，即R兩端無電壓，說明R被短路，故選C；
（3）如圖乙所示，電壓表采用了0～3V量程，最小分度為0.1V，因此示數為2.7V；
如圖丙所示，電流表采用0～0.6A量程，最小分度為0.02A，因此示數為0.3A；
電阻R的值為：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.7V}{0.3A}$=9Ω；
（4）要多次測量定值電阻的阻值并取平均值，其目的是為了減小誤差．
故答案為：（1）見右圖；（2）C；（3）0.3；9；（4）減小誤差．

點評 本題考查了伏安法測電阻的實驗，是初中物理非常重要的一個實驗，要熟練掌握電壓表、電流表、及滑動變阻器的正確使用．