Question

（7分）小明和学习小组利用电源（电压未知）、滑动变阻器（）、电流表、电压表、开关各一，导线若干来测量电阻R_x的阻值（其阻值约几百欧）。

在图甲中完成实验电路的连接。

 

（2）设计的实验表格为右上表，表格中

①处应填写          。

（3）正确连接电路后，当滑动变阻器的滑片移至某一位置时，电压表的示数如图乙所示，为       V。

（4）实验中，器材完好，当移动滑动变阻器的滑片—，电压表指针偏转正常，但电流表指针都几乎不偏转，无法读数，原因可能是                                           。

（5）勤于思考的小明在不改动原来实验电路的情况下，也能求出待测电阻R_x的阻值。请你写出小明的主要实验步骤（用相应的字母表示测出的物理量）。

①                                                                     ；

②                                                                     ；

③写出待测电阻的表达是R_x=                    。

Answer

（1）如图 （2）电阻的平均值 （3）2.4 （4）Rx的阻值太大或电源电压太小，导致电路中的电流太小 （5）①将滑动变阻器的滑片移动阻值为零处，记下电压表的示数U1；

②再将滑动变阻器的滑片移动阻值最大（100Ω）处，记下电压表的示数U2；③Rx=．

【解析】

试题分析：（1）根据电压表与被测电路元件并联进行解答；电压表与待测电阻并联，如下图所示：

（2）伏安法测电阻的实验中应多次测量减小误差；本实验中，应多次测量求平均值以减小误差，所以表格的最后一栏是电阻的平均值（Ω）；

（3）根据电压表的量程和分度值读出示数；图乙中，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.4V；

（4）实验中，器材完好，当移动滑动变阻器的滑片时，电压表指针偏转正常，说明电压表两接线柱与电源之间是通路，电流表指针几乎不偏转说明电流表被短路；实验中，器材完好，当移动滑动变阻器的滑片时，电压表指针偏转正常，但电流表指针几乎不偏转，无法读数，原因可能是电流表被短路；

（5）电流表被短路，要测待测电阻的阻值，可以根据串联电路的电流特点进行解答，即先让滑动变阻器接入电路中的电阻为0，此时电压表测电源的电压，然后让滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时电压表测Rx两端的电压，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可得出答案．电流表被短路时，先调节滑动变阻器使其接入电路中的电阻为0Ω，此时电压表测电源的电压，读出示数U1，然后调节滑动变阻器的滑片使其完全接入电路中，读出电压的示数U2，由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，滑动变阻器两端的电压U滑=U1-U2，因串联电路中各处的电流相等，所以，由I=可得，，

解得：Rx=．

考点：测电阻