Question

給出下列實(shí)驗(yàn)器材：電流表（0～0.6A，0～3A）1只，電壓表（0～3V，0～15V）1只，滑動(dòng)變阻器（0～10Ω）1只，電源（6V）1個(gè)，開關(guān)1個(gè)，導(dǎo)線若干，用上述規(guī)格的儀器測量阻值約8Ω的電阻，要求實(shí)驗(yàn)時(shí)電表不超過其量程，且表的指針能超過表面刻度盤的中線（或靠近中線）．
（1）電流表應(yīng)選用

0～0.6A

量程，電壓表選用

0～3V

量程．
（2）實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的阻值應(yīng)不小于

8Ω

．
（3）下列必要的實(shí)驗(yàn)步驟，合理排列的順序是

EGFAHDBC

A．閉合開關(guān)；
B．將測量出的數(shù)值填入表格中；
C．計(jì)算被測電阻的阻值；
D．讀出電表所示的數(shù)；
E．?dāng)嚅_開關(guān)；
F．將滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)到最大處；
G．按電路圖連接電路；
H．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表和電壓表的指針指示合適的數(shù)值．
（4）如果測量時(shí)，電流表和電壓表示數(shù)如圖所示，被測電阻為

5.2Ω

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)要求結(jié)合電阻兩端的最大電壓及電路中的最大電流選擇電壓表和電流表的量程；
（2）根據(jù)電流表和電壓表的量程，結(jié)合串聯(lián)電路中電流、電壓的關(guān)系及歐姆定律進(jìn)行計(jì)算；
（3）主要步驟是連接電路、實(shí)驗(yàn)、記錄數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，注意連接電路時(shí)開關(guān)斷開，閉合開關(guān)前，將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最大阻值處；
（4）確定電壓表、電流表的量程和分度值，讀出電壓和電流值，根據(jù)R=

U

I

計(jì)算出其電阻值．

解答：解：（1）電源電壓為6V，未到15V的一半，所以電壓表應(yīng)選擇0～3V的量程；
電阻的阻值約為8Ω，電路中的最大電流約為：
I=

U

R

=

6V

8Ω

=0.75A，未到3A的一半，所以電流表應(yīng)選擇0～0.6A的量程；
（2）當(dāng)電流表的示數(shù)為0.6A時(shí)，此時(shí)電壓表的示數(shù)為U_R=IR=0.6A×8Ω=4.8V，已超過了電壓表的量程，所以電阻兩端的最大電壓為3V；
此時(shí)電路中的電流I=

UR

R

=

3V

8Ω

=0.375A；
滑動(dòng)變阻器與電阻串聯(lián)，所以滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U_滑=6V-3V=3V，I_滑=I=0.375A；
滑動(dòng)變阻器的阻值為：R_滑=

U滑

I滑

=

3V

0.375A

=8Ω；
則滑動(dòng)變阻器的最小電阻為8Ω；
（3）在連接電路前，開關(guān)應(yīng)斷開，按電路圖連接電路，在閉合開關(guān)前，將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最大阻值處，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測量數(shù)據(jù)并記錄，最后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論，所以順序應(yīng)為EGFAHDBC；
（4）由圖知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.5A；
電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，示數(shù)為2.6V；
則R=

U

I

=

2.6V

0.5A

=5.2Ω．
故答案為：（1）0～0.6A；0～3V；
（2）8Ω；
（3）EGFAHDBC；
（4）5.2Ω．

點(diǎn)評(píng)：此題是測量電阻的阻值實(shí)驗(yàn)，考查了電壓表、電流表量程的選擇、讀數(shù)及電阻的計(jì)算，同時(shí)考查了實(shí)驗(yàn)過程及實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)注意的問題，還涉及到了串聯(lián)電路中電流、電壓的關(guān)系及歐姆定律的應(yīng)用，在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中難度稍大．