Question

【題目】用“伏安法”測未知電阻的阻值。

(1)請用筆畫線表示導線，將圖 甲所示的實物連接成完整電路。要求：滑動變阻器的滑片 P 向右移動時，電流表示數變小（請勿更改原有導線，導線不能交叉）。_____

(2)電路接通前，滑動變阻器的滑片 P 應該移至圖中_____處（選填“A”或“B”）。

(3)小林排除故障后，用滑動變阻器調節接入電路中的電阻，對應每次變化各測一次電流值和相應的電 壓值并記錄到表格中。有一次測量電流表的指針如圖乙所示，其示數為_____A；另一次測量電壓 表的指針如圖丙所示，其示數為_____V。小林根據幾組實驗數據計算出 Rx 的值，為了進一步減小 誤差，繪制了 Rx 的 U-I 圖像。

(4)另一組的小宇用相同的器材進行實驗，并根據自己所記錄的實驗數據繪制了如圖丁所示的 U-I 圖像。小林發現小宇繪制的 U-I 圖像和自己繪制的 U-I 圖像不同，你認為其原因是小宇_____ ；小林根據小宇的圖像也可計算出待測電阻 Rx=_____Ω。（實驗過程中電源電壓保持不變）。

(5)同組小芳只用電流表也設計了一種方案，測出了 Rx 的阻值。 電路如圖所示，R0 為阻值已知的定值電阻，電源電壓未知且 恒定不變。測量步驟如下：

當 開關 S1 閉合，S2 斷開時，電流表讀數為 I1； 當開關 S1、S2 都閉合時，電流表讀數為 I2； 待測電阻 Rx=_____。（用已知和測出的物理量符號表示）

Answer 1

【答案】 B 0.28 2.6 見詳解 10

【解析】

(1)[1]滑動變阻器的滑片P向右移動時，電流表示數變小，即電阻變大，因此滑動變阻器的左下方接線柱接入電路中，如圖所示：

(2)[2]路接通前，滑動變阻器的滑片P應該移至阻值最大處，即圖中的B端；

(3)[3]電流表的指針如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，其示數為0.28A；

[4]電壓表的指針如圖丙所示，電壓表選用小量程，電壓表分度值為0.1V，其示數為2.6V；

(4)[5]待測電阻與變阻器串聯，當變阻器連入電路的電阻變小時，由歐姆定律，電路的電流變大，根據，待測電阻的電壓變大，由串聯電路電壓的規律，變阻器的電壓變小，根據繪制的如圖丁所示的U-I圖象知，電壓表并聯在變阻器的兩端了；

[6]設電源電壓為U，根據串聯電路的規律和歐姆定律，因待測電阻不變有：

；

即

；

解得：，待測電阻：

；

(5)[7]當開關S1閉合、S2斷開時，兩電阻串聯，由串聯電阻的規律及歐姆定律，電源電壓：

；

當開關S1、S2都閉合時，短路，電路中只有，根據歐姆定律，電源電壓：

；

因電源電壓不變，故有：

；

待測電阻：

。