Question

小濤用伏安法測量某電阻R的阻值時(shí)，已連接如圖甲所示電路：

（1）同實(shí)驗(yàn)小組另一位同學(xué)又補(bǔ)了一根導(dǎo)線，使電路完整．請你在圖中畫出這根導(dǎo)線．

（2）實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用是

 

．
（3）小濤正確操作測得數(shù)據(jù)如上表，電流表第3次示數(shù)如圖乙所示，請你幫小濤填入表格的空格中．
（4）最終測得的電阻阻值為

 

Ω（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）．

試驗(yàn)次數(shù)	1	2	3
電壓U/V	1.5	2.0	2.5
電流I/A	0.34	0.42

（5）同樣是測量R的阻值，另一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組的小華只選用了電阻箱、電流表及電源各一個(gè)、開關(guān)和導(dǎo)線若干也能完成該實(shí)驗(yàn)：
①在右邊空白處，畫出小華的實(shí)驗(yàn)電路圖．

②說出實(shí)驗(yàn)的主要步驟：

 

③小華測電阻的方法是等效替代法，再舉出運(yùn)用此法的一個(gè)實(shí)例

 

．

Answer 1

分析：（1）將電壓表并聯(lián)在R兩端即可．
（2）實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用是通過移動(dòng)滑片改變本身阻值的大小，從而改變改變R兩端電壓，多次移動(dòng)滑片，可以多次改變R兩端電壓，從而可以進(jìn)行多次測量，已達(dá)到減小誤差的目的；實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器還可以在接錯(cuò)電路或短路時(shí)起到保護(hù)電路的作用．
（3）從圖乙可知，電流表所選量程為：0～0.6A，其分度值為：0.02A，根據(jù)指針位置即可讀數(shù)．
（4）根據(jù)3次測量的電壓、電流數(shù)值，利用R=

U

I

計(jì)算出阻值，再將3次計(jì)算結(jié)果求平均數(shù)即可．
（5）①將待測電阻和電阻箱并聯(lián)，分別用兩個(gè)開關(guān)控制，電流表串聯(lián)在電路中．
②小華測電阻的方法是利用了等效替代法，用電阻箱R’替換電阻R后再閉合開關(guān)S₂，調(diào)節(jié)電阻箱接入電路的阻值直至電流表示數(shù)仍為I，讀出電阻箱示數(shù)即為R的值；
③測電阻的方法利用等效替代法的情況很常見，串（并）聯(lián)電路用總電阻來代替各串（并）聯(lián)電阻；用合力替代各分力的作用效果等．

解答：解：（1）用導(dǎo)線將電壓表“-3”接線柱和R右端接線柱相連，如下圖所示；

（2）實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用是通過移動(dòng)滑片改變本身阻值的大小，從而改變改變R兩端電壓，
通過移動(dòng)滑片實(shí)現(xiàn)多次測量，已達(dá)到減小誤差的目的；
另一方面滑動(dòng)變阻器還可以在接錯(cuò)電路或短路時(shí)起到保護(hù)電路的作用．
故答案為：一方面能保護(hù)電路，另一方面改變R兩端電壓以便進(jìn)行多次測量來減小實(shí)驗(yàn)誤差．
（3）從圖乙可知，電流表所選量程為：0～0.6A，其分度值為：0.02A，
根據(jù)指針位置可知I=0.5A；

試驗(yàn)次數(shù)	1	2	3
電壓U/V	1.5	2.0	2.5
電流I/A	0.34	0.42	0.5

（4）根據(jù)3次測量的電壓、電流數(shù)值，利用R=

U

I

計(jì)算出阻值分別是：1，R=

U

I

=

1.5V

0.35A

=4.41Ω；
2，R=

U

I

=

2.0V

0.42A

=4.76Ω；3R=

U

I

=

2.5V

0.5A

=5Ω，然后再求這3此阻值的平均數(shù)，即
R=

4.41Ω+4.76Ω+5Ω

3

=4.7Ω．
故答案為：4.7．
（5）①將待測電阻和電阻箱并聯(lián)，分別用兩個(gè)開關(guān)控制，電流表串聯(lián)在電路中．如下圖：

②小華利用了等效替代法測電阻，其實(shí)驗(yàn)步驟為：
先將電流表與R串聯(lián)接入電路，閉合開關(guān)S₁讀出此時(shí)電流表示數(shù)為I；
然后斷開開關(guān)S₁，用電阻箱R’替換電阻R后再閉合開關(guān)S₂，
調(diào)節(jié)電阻箱接入電路的阻值直至電流表示數(shù)仍為I，讀出電阻箱示數(shù)即為R的值；
故答案為：首先將電流表與R串聯(lián)接入電路，閉合開關(guān)S₁讀出電流表示數(shù)為I；
然后斷開開關(guān)S₁，用電阻箱R’替換電阻R后再閉合開關(guān)S₂，調(diào)節(jié)電阻箱接入電路的阻值直至電流表示數(shù)仍為I，
讀出電阻箱示數(shù)即為R的值．
③在串（并）聯(lián)電路中，用總電阻來代替各串（并）聯(lián)電阻；用合力替代各分力的作用效果等．
例如：用一個(gè)10Ω的電阻可以替代2個(gè)5Ω的電阻串聯(lián)起來．
故答案為：用一個(gè)10Ω的電阻可以替代2個(gè)5Ω的電阻串聯(lián)起來．

點(diǎn)評：此題主要考查伏安法測電阻的探究實(shí)驗(yàn)這一知識(shí)點(diǎn)，此題涉及到的知識(shí)點(diǎn)較多，綜合性強(qiáng)，屬于中檔題．