Question

9．在“伏安法測定值電阻”的實驗中，小明同學所用的電源電壓恒定不變，但電源電壓未知，滑動變阻器標有“20Ω　　1.5A”的字樣，電壓表和電流表的量程合適，他已連接了部分電路，如圖所示．請你接著完成下列問題：

（1）用筆畫線代替導線，將圖甲中的電路連接完整．并在右側方框內畫出對應的電路圖．
（2）在連接電路時開關應該處于斷開（“閉合”或“斷開”）狀態．
（3）開關在閉合前，滑動變阻器的滑片應位于變阻器的阻值最大處處．
（4）小明連接電路后，閉合開關，移動滑動變阻器滑片的過程中發現，電流表的示數變大時，電壓表示數反而減小，電流表示數變小時，電壓而增大．經檢查所用器材均完好．你認為出現上述實驗現象的原因是電壓表與滑動變阻器并聯了．
（5）當電壓表示數為2.4V時，電流表的示數如圖乙所示，則其示數為0.24A，電阻絲的電阻為10Ω．
（6）進行了上步計算后，小明認為實驗就完成了，小亮則認為，僅這樣就得出電阻的阻值不夠可靠，原因是沒有進行多次測量求平均值．

Answer 1

分析 （1）將電壓表與電阻并聯，根據實物圖畫電路圖，注意連接方式和順序對應；
（2）連接電路時應斷開開關；
（3）為保護電路，閉合開關前，應將滑片移至最大阻值處；
（4）電路中有兩個電阻，根據分壓規律，可考慮電壓表測量的很可能是滑動變阻器兩端的電壓；
（5）根據圖乙讀出電流表的示數，根據R=$\frac{U}{I}$計算出電阻值；
（6）為減小誤差，應多測幾組數據求平均值．

解答 解：（1）將電壓表與電阻并聯，滑動變阻器串聯在電路中，已接了下面一個接線柱，可再接上面任意一個接線柱，如圖所示：

電路圖如圖所示：

（2）在連接電路時開關應該處于斷開狀態；
（3）開關在閉合前，滑動變阻器的滑片應位于變阻器的最大阻值處；
（4）根據串聯電路的分壓特點，當電流增大時，電壓反而減小，說明電壓表所測是另一電阻的電壓，即滑動變阻器兩端的電壓．
（5）由圖乙知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數為0.24A；
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.4V}{0.24A}$=10Ω；
（6）實驗中只測了一組數據就得出結論，這樣誤差較大，所以得出電阻的阻值不夠可靠．
故答案為：（1）見上圖；（2）斷開；（3）阻值最大處；（4）電壓表與滑動變阻器并聯了；（5）0.24；10；（6）沒有進行多次測量求平均值．

點評 本題是伏安法測電阻的實驗，考查了電路的連接及電路圖的畫法，實驗中應該注意的問題及其串分壓的知識應用，考查全面，難度適中．