Question

7．如圖甲所示為用伏安法測電阻的電路圖，電路中電流約為0.4A，待測電阻為10Ω．
（1）按如圖甲所示的電路圖，用筆畫線做導(dǎo)線，完成如圖乙所示的實(shí)物圖的連線，開關(guān)在閉合前，圖中的滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)位于變阻器的b端（填a或b）．
（2）電壓表應(yīng)選0-15V的量程，電流表應(yīng)選0-0.6A量程．
（3）小名同學(xué)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器的滑片到某位置時(shí)，電壓表和電流表的指示如圖2所示，則電壓表的讀數(shù)是1.8V，電流表的讀數(shù)是0.24A，被測電阻R_x的阻值是7.5Ω．
（4）全班為小名同學(xué)首先獲得測量結(jié)果而高興．小名準(zhǔn)備整理實(shí)驗(yàn)器材結(jié)束實(shí)驗(yàn)． 你認(rèn)為他的實(shí)驗(yàn)真的結(jié)束了嗎？為了得到更可靠的結(jié)果，你認(rèn)為接下去他的具體操作應(yīng)是改變電阻兩端的電壓，再測幾組數(shù)據(jù)；你提出這個(gè)建議的目的是：多次測量求平均值，減小誤差．
（5）若實(shí)驗(yàn)中所用器材良好，但某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)電流表的指針幾乎不動(dòng)，而電壓表的示數(shù)較大，則電路中發(fā)生故障的原因是R斷路了．
（6）若將待測電阻換成小燈泡，實(shí)驗(yàn)中測量電流、電壓值后，通過計(jì)算得出三次小燈泡的電阻值是變化的；其原因是燈絲的電阻隨溫度的變化而變化．

Answer 1

分析 （1）（2）由圖甲完成乙中實(shí)物連接，根據(jù)電路中電流選擇電流表量程，由U=IR判斷R兩端電壓，從而選擇電壓表量程，變阻器一上一下接入電路；閉合開關(guān)前滑片應(yīng)置于最大值處；
（3）由圖2讀出電壓和電流表示數(shù)，由R=$\frac{U}{I}$計(jì)算R_x的阻值；
（4）因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中都有誤差的存在，為了減小誤差，應(yīng)多測量幾組數(shù)據(jù)，分別求出電阻值，然后加起來求平均值，以減小測量誤差．他接下來的操作應(yīng)是：移動(dòng)滑片，改變加在導(dǎo)體兩端的電壓和通過的電流．
（5）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)電流表的指針幾乎不動(dòng)，可能是有斷路發(fā)生，而電壓表的示數(shù)較大，說明電壓表的兩接線柱通過電阻、導(dǎo)線接在電源的兩極是通路，由此分析．
（6）用燈泡做此實(shí)驗(yàn)，根據(jù)燈泡電阻受溫度影響分析．

解答 解：
（1）（2）、由圖甲電流表、R、變阻器串聯(lián)，電壓表測R兩端電壓．
由題電路中電流約為0.4A，所以電流表選擇0-0.6A量程；由I=$\frac{U}{R}$可知，U=IR=0.4A×10Ω=4V，所以電壓表應(yīng)選擇0-15V量程；變阻器一上一下接入電路．如圖所示：
；
為了保護(hù)電路，閉合開關(guān)前滑片應(yīng)置于最大值b端；
（3）由圖2，電壓表的量程0-3V，分度值0.1V，示數(shù)為1.8V；電流表量程0-0.6A，分度值0.02A，示數(shù)為0.24A；
所以R_x=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.8V}{0.24A}$=7.5Ω；
（4）他接下來的操作應(yīng)是：移動(dòng)滑片，改變加在導(dǎo)體兩端的電壓和通過的電流．目的是為了多次測量求平均值，減小誤差．
（5）因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中所用器材良好，原因就是電壓表串聯(lián)在了電路中，導(dǎo)致電路中電阻非常大，電路中電流幾乎為0，但電壓表的兩接線柱通過電阻、導(dǎo)線接在電源的兩極上，有示數(shù)，所以故障可能是R斷路了；
（6）若將待測電阻換成小燈泡，實(shí)驗(yàn)中測量電流、電壓值后，通過計(jì)算得出三次小燈泡的電阻值是變化的，因?yàn)闊襞菰诓煌�電壓下，亮度不同，溫度不同，燈絲電阻隨溫度變化而變化．
故答案為：
（1）見上圖；b；
（2）0～15V；0～0.6A；
（3）1.8；0.24；7.5；
（4）改變電阻兩端的電壓，再測幾組數(shù)據(jù)；多次測量求平均值，減小誤差；
（5）R斷路了；
（6）變化的；燈絲的電阻隨溫度的變化而變化．

點(diǎn)評(píng) 本實(shí)驗(yàn)題涉及電壓表和電流表的使用（連接方法、量程的選擇以及讀數(shù)）、滑動(dòng)變阻器的使用、影響電阻大小的因素、減小誤差的方法、實(shí)物圖的連接和歐姆定律，雖綜合性強(qiáng)，但都屬于基礎(chǔ)知識(shí)，難度適中．