Question

學習了電學知識后，小明和同學一起來到實驗室，利用電流表和電壓表測量定值電阻（大約為5Ω）的阻值．
老師提供的器材如圖1所示：
（1）小明同學設計了如下的實驗報告單，請你根據報告單中空白項填寫完整．
實驗目的：利用電流表和電壓表測量定制電阻的阻值
實驗原理：______．
實驗器材：電源（兩節干電池）、電流表（量程“0-0.6A”、“0-3A”兩檔）、電壓表（量程“0-3V”、“0-15V”兩檔）、滑動變阻器（“200  1A”）、被測電阻、開關一個、導線若干．
實驗步驟：
①______
②______
③閉合開關，調節滑動變阻器…
…
（在虛線框內設計一個表格，用于記錄測量的數據及所得結果．）

（2）做完實驗后，老師又給小明一個大約是10Ω的定值電阻，讓小明幫助測量它的阻值．小明想：在剛才的器材中，如果不使用電壓表也可以測量出定制電阻的阻值，于是設計了如圖2所示的電路，他的方案是：
①閉合開關，調節滑片P到滑動變阻值的最左端，記錄電流表的示數為I₁；
②調節滑片P到滑動變阻器的最右端，記錄電流表的示數I₂；
③計算出R₂阻值．
你認為小明的方案是否可行？并說明理由．

Answer 1

【答案】分析：（1）使用電流表和電壓表測量電阻，需要測出通過電阻的電流和電阻兩端的電壓，利用公式R=得到電阻阻值；
在電學實驗中需要先畫出電路圖，然后根據電路圖連接電路，為保護電路，閉合開關前滑片應位于滑動變阻器的最大阻值處；
實驗表格的設計應該有利于記錄實驗數據，有利于分析實驗結論．
（2）實驗方案是否可行，從能否完成實驗，實驗過程是否存在明顯偏差考慮．
解答：解：
（1）用電流表和電壓表測量電阻的原理為R=；
實驗步驟為：①根據電路圖連接電路；
②閉合開關前，使滑動變阻器滑片在最大阻值處；
為多次測量取平均值減小誤差，需要至少測量三組電流和電壓值，算出對應的電阻阻值，最后取電阻的平均值作為測量結果．
故答案為：
R=；
根據電路圖連接電路；閉合開關前，使滑動變阻器滑片在最大阻值處；
實驗表格設計如下：

實驗次數	電壓U/V	電流I/A	電阻R/Ω	被測電阻平均值/Ω
1
2
3

（2）答：
不可行，因為當滑片P移到滑動變阻器的最右端時，電流表示數大約為I==≈0.014A，小于電流表的分度值，所以不能測出較準確的電流值．
點評：伏安法測電阻是電學最重要的實驗之一，需要重點掌握其實驗原理、測量工具、電路圖和實物連接、滑動變阻器的作用以及實驗數據的處理．