Question

6．小明同學(xué)利用如圖1（1）所示的電路圖測(cè)定定值電阻：

（1）當(dāng)要閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，小明發(fā)現(xiàn)如圖1（1）所示電路還沒(méi)有連接完整，請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線．將電路連接完整，并將此時(shí)的電路圖畫(huà)在圖1（2）中．
（2）連接完電路，閉合開(kāi)關(guān)，小明發(fā)現(xiàn)，電流表無(wú)示數(shù)，而電壓表示數(shù)接近3V，則出現(xiàn)故障的原因可能是電阻R斷路．
（3）排除故障后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電流表的示數(shù)電壓表的示數(shù)如圖1（3）所示，由此求出待測(cè)電阻為10Ω．至此，小明說(shuō)已經(jīng)完成實(shí)驗(yàn)，同組的小聰認(rèn)為不妥，因?yàn)闆](méi)有多次測(cè)量求平均值減小誤差．
（4）做完以上實(shí)驗(yàn)后，小明還用該實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究電流與電壓的關(guān)系，計(jì)劃測(cè)量當(dāng)R_x兩端電壓分別為1V、2V、3V時(shí)對(duì)應(yīng)的電流，但發(fā)現(xiàn)無(wú)論調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器都不能使R_x兩端電壓達(dá)到1V，原因可能是滑動(dòng)變阻器的阻值太小．
（5）另一組的小玥同學(xué)用如圖2所示的電路測(cè)未知電阻R_x的阻值，并將數(shù)據(jù)記錄在表中，則該未知電阻R_x的阻值為10Ω，該電路的電源電壓為6V．

I/A	0.1	0.15	0.2	0.25	0.3	0.35	0.4
U/V	5	4.5	4	3.5	3	2.5	2

Answer 1

分析 （1）測(cè)定值電阻阻值，滑動(dòng)變阻器與待測(cè)電阻要串聯(lián)在電路中，連接實(shí)物電路圖，然后根據(jù)實(shí)物電路圖作出電路圖．
（2）常見(jiàn)電路故障有斷路與短路，根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因．
（3）由圖示電表確定其量程與分度值，讀出其示數(shù)，然后由歐姆定律求出電阻阻值；為減小實(shí)驗(yàn)誤差應(yīng)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，多次測(cè)量求平均值．
（4）滑動(dòng)變阻器與電阻R_X串聯(lián)，電源電壓一定，由串聯(lián)電路特點(diǎn)知，滑動(dòng)變阻器電壓越大，電阻兩端電壓越小，電壓表示數(shù)越��；現(xiàn)在無(wú)論如何調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器都不能使R_X兩端電壓達(dá)到1V，可能是因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器分壓太小造成的．
（5）根據(jù)電路結(jié)構(gòu)，應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律求出電阻阻值與電源電壓．

解答 解：
（1）把滑動(dòng)變阻器與開(kāi)關(guān)串聯(lián)接入電路，實(shí)物電路圖如左圖所示；根據(jù)實(shí)物電路圖作出實(shí)驗(yàn)電路圖，實(shí)驗(yàn)電路圖如右圖所示：

（2）閉合開(kāi)關(guān)，電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路存在斷路，電壓表示數(shù)接近電源電壓3V，說(shuō)明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯(lián)電路之外電路不存在斷路，則與電壓表并聯(lián)的電阻R斷路．
（3）由圖示電壓表可知，其量程為0～3V，分度值為0.1V，示數(shù)為2.4V，由圖示電流表可知，其量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.24A，根據(jù)I=$\frac{U}{R}$可得，電阻阻值R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.4V}{0.24A}$=10Ω；只進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)，只測(cè)出了一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，沒(méi)有進(jìn)行多次測(cè)量求平均值，實(shí)驗(yàn)誤差較大．
（4）電源電壓為3V，電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，根據(jù)串分壓的知識(shí)，當(dāng)電阻電壓為1V時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓應(yīng)為2V，則滑動(dòng)變阻器的阻值為待測(cè)電阻的2倍，所以電阻兩端電壓達(dá)不到1V，是因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器R的阻值太小．
（5）由圖4所示電路圖可知，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端電壓，電流表測(cè)電路電流，設(shè)電源電壓為U，電阻兩端電壓U_R=U-U_滑，根據(jù)I=$\frac{U}{R}$可得，
電阻阻值R_X=$\frac{U-{U}_{1滑}}{{I}_{1}}$=$\frac{U-5V}{0.1A}$；R_X=$\frac{U-{U}_{2滑}}{{I}_{2}}$=$\frac{U-4.5V}{0.15A}$；解得：U=6V，R=10Ω．
故答案為：（1）實(shí)物電路圖如上圖所示；電路圖如上圖所示；（2）電阻R斷路；（3）10；沒(méi)有多次測(cè)量求平均值減小誤差；（4）滑動(dòng)變阻器的阻值太��；（5）10；6．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了連接實(shí)物電路圖、作電路圖、實(shí)驗(yàn)故障分析、電表讀數(shù)、求電阻等問(wèn)題；對(duì)電表讀數(shù)時(shí)，要先確定其量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時(shí)視線要與電表刻度線垂直．