Question

【題目】用“伏安法”測量電阻Rx的阻值，提供的實驗器材有：待測電阻Rx、兩節干電池、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關及若干導線。

（1）根據圖甲的電路圖，用筆畫線代替導線將圖乙中的實物圖連接完整。

（_____）

（2）閉合開關后，移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數較大且幾乎不變，電流表示數始終為零，電路故障可能是______________。

（3）排除故障后，測得多組實驗數據。各組數據對應的點已描在圖丙中，請在圖中畫出Rx的I－U圖線。

（_____）

由圖可得Rx=________Ω。（結果保留一位小數）

（4）電流表的電阻雖然很小，但也會影響本實驗中Rx的測量結果。用圖丁的電路進行測量可消除這個影響，R0為定值電阻。實驗步驟如下：

①按照圖丁的電路圖連接電路，將滑動變阻器的滑片置于最大阻值處；

②閉合開關S1、S2，移動滑動變阻器滑片，讀出電壓表的示數U1和電流表的示數I1；

③________，移動滑動變阻器滑片，讀出電壓表的示數U2和電流表的示數I2；

④可得待測電阻Rx=________。（用U1、I1、U2和I2表示）

Answer 1

【答案】 電流表斷路（或電阻Rx斷路） 5.5 斷開S2

【解析】

(1)由題圖甲知，電壓表測量電阻Rx兩端的電壓，所以一端接電阻Rx，另一端由電路圖可知接在電流表的負極，具體如答圖甲所示；(2)閉合開關后，移動滑動變阻器的滑片，電流表的示數始終為零，說明電路中發生了斷路，而電壓表的示數較大且幾乎不變，說明電壓表為通路，則斷路的位置為與電壓表并聯的部分，即電流表斷路或電阻Rx斷路；(3)連接各點，具體如答圖乙所示，在圖像中任取三點(2.0 V，0.36 A)，(2.8 V，0.52 A)，(2.6 V，0.48 A)計算電阻Rx的阻值為Rx1==≈5.6 Ω，Rx2==≈5.4 Ω，Rx3==≈5.4 Ω，求取平均值Rx=≈5.5 Ω；(4)①按照題圖丁電路圖連接電路，將滑動變阻器的滑片置于最大阻值處；②開關均閉合時，電阻Rx被短路，電壓表測量R0兩端電壓，電流表測電路電流，移動滑動變阻器的滑片，讀出電壓表的示數U1和電流表的示數I1；③斷開開關S2，Rx、R0與滑動變阻器串聯接入電路，電壓表測量Rx、R0和電流表的總電壓，電流表測量電路電流，移動滑動變阻器滑片，讀出電壓表的示數U2和電流表的示數I2；④定值電阻R0＋RA=，R0＋Rx＋RA=，兩式相減得待測電阻Rx=－.