Question

16．在伏安法測電阻的實驗中，所用實驗器材如下：電源（電壓恒為6V）、電流表、電壓表、開關、待測電阻R_X、滑動變阻器（最大阻值20Ω）各一個，導線若干．
（1）實驗原理：R=$\frac{U}{I}$．
（2）小麗連接完實驗電路后，閉合開關，通過調節滑動變阻器測得幾組數據，并由此計算出待測電阻的阻值，有關記錄和計算如表所示．

實驗次數	1	2	3
電壓/V	3.6	2.5	1.0
電流/A	0.24	0.34	0.48
電阻/Ω	15.0	7.4	2.1

小華認為一個電阻三次測量的結果不可能相差這么大，分析應該是在連接電路時出現了問題，產生錯誤的原因是電壓表并聯在了滑動變阻器兩端．
（3）找出錯誤的原因后，小麗準備重新連接電路進行測量，但小華認為不必重測，利用表中記錄的錯誤數據就能算出應該記錄的正確數據．表格中錯誤的數據是電壓（填“電壓”或“電流”），其中第一次正確的記錄應是2.4V，此次測量計算出的待測電阻應是10Ω．
（4）實驗中三次測量R_X的目的是求平均值減小實驗誤差．

Answer 1

分析 （1）伏安法測電阻的原理是：R=$\frac{U}{I}$；
（2）由表中數據可知，電壓表的示數減小時，電路中的電流增大，說明電壓表不是并聯在待測電阻兩端，而是并聯在了滑動變阻器兩端；
（3）電流表測電路中的電流，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，待測電阻兩端的電壓等于電源的電壓減去滑動變阻器兩端的電壓，根據歐姆定律求出待測電阻的阻值；
（4）伏安法測電阻中應多次測量求平均值減小誤差．

解答 解：（1）伏安法測電阻就是使用電壓表測出該電阻兩端的電壓，使用電流表測出通過該電阻的電流．用電壓除以電流求出電阻，實驗原理即R=$\frac{U}{I}$；
（2）由表中數據可知，電壓表的示數減小時，電路中的電流增大，且電阻的阻值減小，說明電壓表并聯在了滑動變阻器兩端；
（3）由電壓表測滑動變阻器兩端的電壓可知，故表中電壓表的示數錯誤；
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以第一次正確的記錄應是U_x=U-U_滑=6V-3.6V=2.4V，
由I=$\frac{U}{I}$可得，R_x=$\frac{{U}_{x}}{{I}_{x}}$=$\frac{2.4V}{0.24A}$=10Ω；
（4）實驗中三次測量R_X的目的是求平均值減小實驗誤差．
故答案為：（1）R=$\frac{U}{I}$；（2）電壓表并聯在了滑動變阻器兩端；（3）電壓；2.4V；10；（4）求平均值減小實驗誤差．

點評 本題考查了伏安法測電阻的實驗中，電路的連接、數據的計算、誤差的分析等，綜合性強，是電學的重要實驗，必須掌握．