某同学根据如图甲所示电路完成“伏安法测量定值电阻”的实验．（1）根据图甲，将图乙中的实物电路连接完整．（2）正确连接电路后，闭合开关．①若发现电流表和电压表的示数都很大

Question

某同学根据如图甲所示电路完成“伏安法测量定值电阻”的实验．
（1）根据图甲，将图乙中的实物电路连接完整．

（2）正确连接电路后，闭合开关．①若发现电流表和电压表的示数都很大，这说明小华在实验操作上存在的问题是______；②若电压表示数约为3V，但无论怎样移动变阻器滑片，电流表示数始终为0，则电路中出现的故障可能是______；
（3）排除以上故障后，调节滑动变阻器，把测量的几组数据描成如图丙所示的图象，则该电阻的阻值R=______Ω；
（4）若将图乙中的电阻R换成一个额定电压为3.8V、阻值约为10Ω的小灯泡，若要测出该小灯泡的额定功率，则原实验电路中必须改变的是______；
A．电源电压         B．电压表量程         C．电源电压和电压表量程
（5）完成上述实验后，小明还想测量一段电炉丝的电阻Rx，可是在连接电路时，发现电流表和滑动变阻器都已损坏．于是小明就利用刚才已测得的定值电阻R，重新设计并连接了如图丁所示的电路，电源电压未知且恒定不变．
请把下列实验步骤补充完整：
步骤1：只闭合开关S₁，记下电压表的示数为U1；
步骤2：______．
电阻表达式（用物理量的符号表示）：R_x=

(U1)/(U2−U1)•R

(U1)/(U2−U1)•R

．

Answer 1

（1）电压表与电阻并联，因为电源由2节干电池组成，所以可选择0～3V的量程；
由电路图知，滑片向左移动，电阻减小，所以滑动变阻器应接下面的A接线柱，如图所示：
；
（2）电流表和电压表的示数都很大，说明电路中的电阻很小，滑动变阻器的滑片未移至最大阻值处；
电流表示数始终为0，说明电路中发生断路，电压表示数约为3V，说明与电压表并联的电阻发生断路；
（3）由图丙知，电流和电压成正比，说明电阻不变，当电压为0.6V时，电流为0.2A，所以R=(U)/(I)=(0.6V)/(0.2A)=3Ω；
（4）若将图乙中的电阻R换成一个额定电压为3.8V，则应该增加电源电压，并将电压表改接大量程；
（5）只闭合开关S₁，电压表测出电阻Rx两端的电压，若闭合S₁、S₂，则R被短路，此时电压表的示数U2等于电源电压，则可求出串联时电阻R两端的电压U₂-U₁，计算出电路中的电流I=(U2−U1)/(R)，则R_x=(U1)/(I)=(U1)/((U2−U1)/(R))=(U1)/(U2−U1)•R．
故答案为：（1）见上图；（2）未将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处；电阻断路；（3）3；（4）C；（5）闭合开关S₁、S₂，记下电压表的示数为U₂；(U1)/(U2−U1)•R．