Question

實(shí)驗(yàn)課上，老師給出下列器材：
A．電壓為3V的電源；B．量程為3V的電壓表；C．量程為15V的電壓表；D．量程為0.6A的電流表：E．量程為3A的電流表：F．滑動(dòng)變阻器；2A，0-20Ω；G．開關(guān)及導(dǎo)線，現(xiàn)在要測量一個(gè)約為8Ω電阻R_x的阻值．
（1）為了提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度，應(yīng)選擇器材A、

B

、

D

和F、G（填寫器材代號）．
（2）如圖為實(shí)驗(yàn)時(shí)實(shí)物連接圖，其中滑動(dòng)變阻器尚未接入，請你用筆畫線表示導(dǎo)線將它連入電路．

（3）閉合開關(guān)接通電路，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表的讀數(shù)都比較小，而且不隨滑片的移動(dòng)而發(fā)生變化，可能的原因是把滑動(dòng)變阻器的

A

和

B

（填對應(yīng)字母）兩個(gè)接線柱接入了電路．
（4）實(shí)驗(yàn)過程中，電流表被學(xué)生損壞了，老師又給了一只電阻箱（），幾個(gè)開關(guān)，請同學(xué)們繼續(xù)做實(shí)驗(yàn)．小霏同學(xué)很快就設(shè)計(jì)了一個(gè)電路來測電阻．請你在右上虛線框內(nèi)畫出小霏的電路圖．

Answer 1

分析：（1）題目中已經(jīng)給出了器材A、F、G，那么再從B、C、D 3個(gè)選項(xiàng)中去選，為了提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度，在不超出其測量范圍的條件下，選擇量程較小的比較好．
（2）將電流表一端的導(dǎo)線和電源一端的導(dǎo)線與滑動(dòng)變阻器的一上一下接線柱相連即可．
（3）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，如果電流表、電壓表的讀數(shù)不隨滑片的移動(dòng)而發(fā)生變化，有兩種情況：
一是滑動(dòng)變阻器阻值最小，即接線柱都接在上面，此時(shí)電流表、電壓表的讀數(shù)都比較大；
二是滑動(dòng)變阻器阻值最大，即接線柱都接在下面，此時(shí)電流表、電壓表的讀數(shù)都比較小．
（4）將待測電阻與電阻箱串聯(lián)，電壓表先接在變阻箱兩端，得到電阻箱此時(shí)接入電路的阻值和兩端電壓；然后將電壓表接在待測電阻兩端，得到，即可定值電阻兩端電壓，求出待測電阻的阻值．

解答：解：（1）題目中已經(jīng)給出了器材A、F、G，為了提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度，在不超出其測量范圍的條件下，那么再從B、C、D3個(gè)選項(xiàng)中去選擇量程較小電壓表和電流表，即B、D．
（2）將電流表左端的導(dǎo)線和滑動(dòng)變阻器C點(diǎn)接線柱相連，將電源左端的導(dǎo)線與滑動(dòng)變阻器的B點(diǎn)接線柱相連即可．如圖所示：
（3）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表的讀數(shù)都比較小，而且不隨滑片的移動(dòng)而發(fā)生變化，說明接線柱都接在下面，此時(shí)阻值最大，所以電流表、電壓表的讀數(shù)都比較小，即將接線柱A、B接入了電路．
（4）實(shí)驗(yàn)過程分兩步：①將待測電阻與電阻箱串聯(lián)，電壓表接在變阻箱兩端，如圖1所示，記錄此時(shí)電阻箱接入電路的電阻R₀和兩端電壓U₀；
圖1：

②將電壓表與待測電阻并聯(lián)，如圖2所示，記下定值電阻兩端電壓U_x．
圖2：

定值電阻的阻值為R_x=

Ux

I

=

Ux

U0 R0

=

Ux

U0

?R₀．
故答案為：
（1）B；D；
（2）如上圖：
（3）A；B；
（4）如圖1；如圖2．

點(diǎn)評：伏安法測電阻是初中物理電學(xué)最重要的實(shí)驗(yàn)之一，此題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、電路的連接、電路故障的分析和在缺少電表的情況下測量電阻過程的設(shè)計(jì)，綜合性較強(qiáng)，特別是實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，有一定難度．