Question

7．謝敏同學(xué)利用電壓表和電流表測(cè)量電阻R₁的阻值（約9Ω），電路設(shè)計(jì)如圖甲，電源選用兩節(jié)干電池．請(qǐng)一起完成以下探究：
（1）按照?qǐng)D甲電路圖檢查實(shí)物圖連接時(shí)，發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤，請(qǐng)你在圖乙連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線上打“×”，并在圖中補(bǔ)畫出正確的連線．

（2）謝敏同學(xué)正確連接電路后，合上開(kāi)關(guān)，可是無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片，電壓表示數(shù)總為3V不變，你認(rèn)為發(fā)生故障的原因可能是定值電阻斷路；滑動(dòng)變阻器短路（寫出兩個(gè)）．
（3）清除故障后，謝敏將滑片P滑到某一位置時(shí)，兩表讀數(shù)如圖丙所示，由此可知R₁=10Ω．
（4）做完以上實(shí)驗(yàn)后，謝敏還用該實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究電流與電壓的關(guān)系，計(jì)劃測(cè)量當(dāng)R_x兩端電壓分別為1V、2V、3V時(shí)對(duì)應(yīng)的電流，但發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器都不能使R_x兩端電壓達(dá)到1V，原因可能是滑動(dòng)變阻器的阻值太�。�

Answer 1

分析 （1）用伏安法測(cè)電阻時(shí)，電表應(yīng)與待測(cè)電阻并聯(lián)，測(cè)待測(cè)電阻電壓，分析電路圖，找出錯(cuò)誤，并改正．
（2）電壓表示數(shù)總為3V不變，說(shuō)明電壓表測(cè)量的是電源兩端的電壓，尋找可能的原因，一是滑動(dòng)變速器短路，二是被測(cè)電阻斷路．
（3）由圖丙電表小量程讀數(shù)，根據(jù)歐姆定律求電阻；
（4）滑動(dòng)變阻器與電阻串聯(lián)，電源電壓一定，由串聯(lián)電路特點(diǎn)知，滑動(dòng)變阻器電壓越大，電阻兩端電壓越小，電壓表示數(shù)越小；現(xiàn)在無(wú)論如何調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器都不能使電阻兩端電壓達(dá)到1V，可能是因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器分壓太小造成的．

解答 解：（1）原電路中，電阻與變阻器并聯(lián)了，電壓表串聯(lián)在電路中是錯(cuò)誤的，變阻器與電阻串聯(lián)，電壓表與電阻并聯(lián)，如下所示：

（2）移動(dòng)滑片，電壓表總示數(shù)為3V，說(shuō)明電壓表測(cè)的是電源電壓，即定值電阻處斷路或滑動(dòng)變阻器處短路．
（3）清除故障后，將滑片移動(dòng)到某位置時(shí)，兩電表均選用小量程，分度值分別為0.1V和0.02A，由圖丙知：U=2V，I=0.2A，
所以由歐姆定律得：
R₁=$\frac{U}{I}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω；
（4）電源電壓為3V，電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，根據(jù)串分壓的知識(shí)，當(dāng)電阻電壓為1V時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓應(yīng)為2V，則滑動(dòng)變阻器的阻值為待測(cè)電阻的2倍，所以電阻兩端電壓達(dá)不到1V，是因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器R的阻值太小．
故答案為：（1）如上圖；
（2）定值電阻斷路；滑動(dòng)變阻器短路；
（3）10；
（4）滑動(dòng)變阻器的阻值太��；

點(diǎn)評(píng) 本題考查的是伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)，考查了有關(guān)電路的連接、電路故障的判斷、電表讀數(shù)及電阻計(jì)算及對(duì)器材的要求．