Question

1．用電壓表和電流表可以測未知導體R的電阻值（即伏安法測電阻），圖a為一種測量方案的原理圖．

（1）按照電路圖組裝實物圖，閉合開關以后，若電流表有示數，電壓表幾乎無示數，則電路故障可能是電阻R短路；
（2）某次實驗時電壓表和電流表的讀數如圖b所示，則該電阻的阻值為4.3Ω．（保留小數點后一位）
（3）如果考慮到電流表的電阻不為零，則用該測量方案測出的結果必然存在誤差，那么用這種實驗方案測量出來的電阻值大于電阻的真實值（選填“大于”、“小于”或“等于”）．其原因是所測電壓U偏大．
（4）某同學想采用這種方法測量R₀的電阻，請利用該方法用筆畫線代替導線連接在圖c實物圖．

Answer 1

分析 （1）常見的電路故障有：斷路與短路兩種，根據電路故障現象分析電路故障原因．
（2）由圖示電表確定其量程與分度值，然后讀出其示數．
（3）此種電路連接方法，所成流過待測電阻的電流I是真實的，由于電流表的分壓，所測電阻的電壓偏大由歐姆定律可判斷出測量值與真實值間的關系；
（4）根據電路圖的順序連接實物圖．

解答 解：（1）由電路圖可知，定值電阻與滑動變阻器串聯，電流表測電路電流，電壓表測定值電阻R兩端電壓；閉合開關，電流表有示數，說明電路不存在斷路，電壓表沒有示數，則與電壓表并聯的電阻R短路；
（2）由圖b所示電流表可知，其量程為0～0.6A，分度值是0.02A，由圖可知電流表讀數為0.28A；電壓表量程是0～3V，最小分度值是0.1V，由圖知電壓表讀數是1.2V．則該電阻的阻值為：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.2V}{0.28A}$=4.3Ω；
（3）由實驗電路圖知，所測電壓U偏大、電流I真實，因為I=$\frac{U}{R}$，所以由R=$\frac{U}{I}$知：測量值大于真實值．
（4）因有兩節電池，故電壓表的量程為0-3V，與用電器并聯；根據題意電流表的量程為0-0.6A，滑動變阻器一上一下的接，電表正進負出，
根據電路圖連接實物如下圖：

故答案為：（1）電阻R短路；（2）4.3；（3）大于；所測電壓U偏大；（4）見上圖．

點評 本題考查了：實驗的系統誤差分析，對初中生來說有一定的難度．伏安法測電阻，有兩種測量電路：1、電流表內接法，電阻測量值大于真實值；2、電流表外接法．電阻測量值小于真實值．