Question

小昆和小軍在做“伏安法測電阻”的實驗．
（1）請你幫助他們在實物連接圖1中，用筆畫線代替導線將所缺的導線補上．
（2）當小昆完成電路連接后就準備閉合開關，同伴小軍提醒還有一處不妥當，你知道小軍提醒的是什么嗎？答：

 

．
（3）在實驗過程中，小昆突然現電流表沒有示數，而電壓表有示數，且接近于電源電壓，則故障可能是：

 

．
（4）小昆還準備探究“電阻并聯時總電與各部分電阻的關系”．取來一個10Ω定值電阻和一個電阻箱（）．請你在圖3的方框中為她設計一個實驗電路圖．
（5）小昆將數據填入表中，分析表中數據，得出：

1

R并

=

1

R1

+

1

R2

．同伴小軍發現：電阻并聯時的總電阻比各部分電阻都要小，而且當R₂遠大于R₁時，并聯的總電阻的大小與

 

非常接近．

實驗次數	1	2	3	4	5
R1/Ω	10	10	10	10	10
R2/Ω	1	10	100	1000	10000
R3/Ω	0.91	5.00	9.09	9.90	9.99

（6）我們知道電壓表也是有電阻的，當它并聯在電阻兩端測電壓時，對原電路會造成一定的影響．如圖4所示，電壓表并聯到R₁兩端時測出的電壓值未接入時R₁兩端的實際電壓值要

 

（大/小），當被測電阻阻值

 

時（選填“較大”或“較小”），電壓表的測量值更接近真實值．

Answer 1

分析：（1）根據電壓表與被測電阻并聯，滑動變阻器與待測電阻串聯進行實物圖的連接．
（2）閉合開關前滑動變阻器應處于最大阻值處，防止電路中的電流過大，燒壞電路元件；
（3）當電路某處斷路時，電壓表相當于串聯在電路中，由于電壓表的電阻非常大，根據串分壓的道理，斷路處的電壓約等于電源電壓；當電流表短路時，根據分壓的道理可知電壓表的示數不可能接近電源的電壓．
（4）定值電阻與電阻箱并聯，利用電壓表測出并聯電阻兩端的電壓，電流表測出通過的電流，再利用滑動變阻器改變并聯電路兩端的電壓和電流多次測量得出規律，據此設計實驗電路圖．
（5）總結并聯電路總電阻與各并聯電阻的關系．
（6）利用電壓表測量電壓時，電壓表與電阻并聯，相當于并聯了一個較大的電阻；結合（5）小題的結論進行分析．

解答：解：（1）電源電壓為6V，所以電壓表選擇0～15V的量程，然后將電壓表并聯在待測電阻兩端，注意電流從正接線柱流入負接線柱流出，滑動變阻器與待測電阻串聯；如圖所示：

（2）閉合開關前，滑動變阻器的滑片應處于阻值最大處； 
（3）電流表無示數，說明電路中有斷路，電壓表的示數接近于電源電壓，說明與電壓表并聯的電阻R斷路；
（4）先讓定值電阻與電阻箱并聯后與滑動變阻器串聯，電流表串聯在干路中測量干路電流，電壓表與并聯電路并聯，開關串聯在干路上，控制整個電路．如圖所示：
 
（5）由表格分析，R₂遠大于R₁時，R₁與R₂并聯的總電阻R_并越接近于R₁．
（6）當測電壓時，電壓表要與電阻并聯，由于電壓表的電阻非常大，因此總電阻減小，所以R兩端的電壓會減小．而當被測電阻很小時，與電壓表并聯后的總電阻會接近于被測電阻的阻值，電壓表的測量值就更接近真實值．
故答案為：（2）滑動變阻器的滑片應處于阻值最大處；（3）電阻R斷路；（5）R₁；（6）小；較小．

點評：本題考查了電壓表的正確連接、滑動變阻器的正確使用、電路故障的判斷、電路圖的設計以及分析數據的能量，涉及的知識點較多，綜合性較強，難度較大，平時要注意相關知識的積累．