Question

如图甲所示是测量定值电阻R的实物连接图（缺一根导线）．图中R约为10Ω，滑动变阻器R'的规格为“20Ω 1A”．

（1）请在图甲中接上滑动变阻器，要求滑片P在A端时接入的阻值最大．
（2）正确连接好电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表的示数为图乙所示，其读数为

 

A．
（3）实验中滑动变阻器的作用是

 

（填一项即可）．
（4）若在实验中发现电压表已损坏，仍利用该电路测出定值电阻R的阻值．要求写出实验步骤及所测的物理量，并以相应的符号表示．
步骤1：

 

；
步骤2：

 

；
步骤3：根据以上测出的物理量及题中的条件，用相应的符号写出计算电阻的表达式：R=

 

．

Answer 1

分析：（1）滑动变阻器的滑片离下面接入电路的接线柱最远，接入电路的电阻越大．
（2）电流表的读数：首先确定使用的量程，然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数．
（3）伏安法测电阻的实验中，滑动变阻器有两个作用，一是保护电路，二是改变定值电阻两端的电压和电流，来完成多次实验．
（4）电压表损坏，只有电流表，滑动变阻器的最大阻值已知，使滑动变阻器的阻值最大和最小时，利用电源电压相等列出等式，求得被测电阻．

解答：解：（1）滑动变阻器已经选定了上面接线柱，需要再选择下面一个接线柱，当滑动变阻器的滑片在A端时，选择B接线柱，滑片离下面接入电路的接线柱最远，接入电路的电阻最大．如图．

（2）电流表使用的0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.12A．
（3）伏安法测电阻的实验中，闭合开关，滑片处于最大阻值处，电路电流最小，对电路起到保护作用．移动滑动变阻器的滑片，能改变定值电阻的电压和电流，能完成多次测量，求电阻的平均值来减小误差．
（4）步骤1：将滑动变阻器的滑片P滑到A端，滑动变阻器连入电路的电阻最大为R'，闭合开关，记下电流表的示数为I₁．
步骤2：将滑动变阻器的滑片P滑到B端，滑动变阻器连入电路的电阻为0，闭合开关，记下电流表的示数为I₂．
步骤3：根据电源电压相等得，I₁（R'+R）=I₂R，
所以，R=

I1

I2-I1

R′．
故答案为：（1）如图；（2）0.12；（3）保护电路；（4）步骤1：滑片滑到A端，滑动变阻器连入电路的电阻最大为R'，闭合开关，记下电流表的示数为I₁；
步骤2：将滑动变阻器的滑片P滑到B端，滑动变阻器连入电路的电阻为0，闭合开关，记下电流表的示数为I₂；
（3）

I1

I2-I1

R′．

点评：伏安法测电阻是最一般的测量方法，在没有电压表时或没有电流表时，滑动变阻器的最大阻值知道时，也能测量被测电阻．
只有电流表，利用滑动变阻器的滑片滑到最大和最小时，根据电源电压相等，求得被测电阻．
只有电压表，利用滑动变阻器的滑片滑到最小时，获得电源电压．当滑到最大时，根据串联电路电流相等列出等式求得被测电阻．