Question

【題目】在“伏安法測定值電阻”的實驗中，小明同學所用電源電壓恒定不變，但電源電壓未知，滑動變阻器標有“20Ω 1．5A”字樣，電壓表和電流表的量程合適，他已連接了電路，如圖甲所示．請你接著完成下列問題．

（1）當電壓表示數為2．4V時，電流表的示數如圖乙所示，其示數為________A，電阻絲的電阻為________Ω．

（2）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_____________________．

（3）小芳連接電路后，閉合開關，移動滑動變阻器滑片的過程中發現，當電流表示數變大時，電壓表示數反而減小；當電流表示數變小時，電壓表示數反而增大．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___________．

（4）小芳正準備繼續實驗，發現電壓表已損壞．她利用余下的電流表和滑動變阻器完成對Rx的再一次測量，請你在圖丙的虛線框中畫出設計的電路圖，并完成下列步驟．

①按照電路圖連接好電路．

②調節滑動變阻器的滑片，使接入電路的阻值為____時，讀出電流表的示數I1．

③再次調節滑動變阻器的滑片，使接入電路的阻值為________時，讀出電流表的示數I2．

④根據已知條件和測量結果，寫出定值電阻的表達式：Rx＝________Ω．（用I1、I2表示）

Answer 1

【答案】（1）0．24；10；（2）沒進行多次測量，讀數存在誤差；

（3）電壓表并聯在滑動變阻器兩端；（4）如電路圖；0；20Ω；20I2/I1I2

【解析】

試題分析：（1）電流表選擇0～0．6A量程，每一個大格代表0．2A，每一個小格代表0．02A，電流為0．24A，R=U/I=2．4V/0．24A=10Ω；

（2）定值電阻的阻值不變，要測實驗，讀數存在誤差，為了使測量更準確，要進行多次測量，求電阻的平均值；

（3）電源電壓恒定，電流表串聯在電路中，電流表示數增大，定值電阻電流增大，電壓增大，滑動變阻器電壓減小，電流表示數減小，定值電阻電流減小，電壓減小，滑動變阻器電壓增大，所以，電壓表并聯在滑動變阻器兩端；

（4）沒有電壓表，可以利用滑片滑到A端和B端，使電路處于兩種狀態，電源電壓相等求解，利用滑動變阻器滑到A端，只有定值電阻RX 接入電路，測得電流I1 ，滑動變阻器滑到B端，定值電阻與滑動變阻器最大值20Ω串聯在電路中，測得電流I2 ，如圖

根據電路在兩種狀態下電源電壓相等，所以，I1 RX =I2（RX +20Ω），所以，RX =20ΩI2/I1I2Ω。