Question

9．小明測量某電阻R的阻值時，已連接如圖甲電路：
（1）同桌又補了一根導線，使電路完整．請你在圖中畫出這根導線．
（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片滑到A端（請選“A”或“B”）；實驗中滑動變阻器的作用是改變R兩端電壓以便多次測量取平均值．
（3）小明正確操作測得數(shù)據(jù)如下，電流表第3次示數(shù)如圖乙，請你幫小明填入表格的空格中．

試驗次數(shù)	1	2	3
電壓U/V	1.5	2.0	2.5
電流I/A	0.34	0.42

（4）最終測得的電阻阻值為4.7Ω（計算結(jié)果保留一位小數(shù)）．
（5）同樣是測量R的阻值，老師只準小華選用了電阻箱和電流表及電源、開關(guān)各一個、導線若干，請你幫助他完成實驗：
①說出實驗的主要步驟：a、首先將電流表與R串聯(lián)接入電路，閉合開關(guān)讀出電流表示數(shù)為I；b、然后斷開開關(guān)，將R替換為電阻箱；c、再閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱接入電路的阻值直至電流表示數(shù)仍為I，讀出電阻箱示數(shù)即為R的值．
②這里測量電阻的方法是等效替代法，再舉出運用此法研究問題的實例兩個平面鏡成像實驗中確定虛像的位置；用一個10Ω的電阻可以替代2個5Ω的電阻串聯(lián)起來．

Answer 1

分析 （1）測電阻阻值，電流表應(yīng)串聯(lián)接入電路，電壓表測電阻兩端電壓，電壓表與電阻并聯(lián)，據(jù)此連接實物電路圖．
（2）閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)置于最大阻值處，根據(jù)電路圖確定滑片的位置．
滑動變阻器作用是保護電路，改變電阻兩端的電壓進行多次測量
（3）由圖示電流表確定其量程與分度值，讀出電流表示數(shù)；
（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，由R=$\frac{U}{I}$求各次測量的電阻值，然后求電阻各測量值的平均值作為電阻的最終阻值．
（5）①只有一個電流表，沒有電壓表，要測量電阻阻值，可用等效替代法，進行實驗設(shè)計．
②在研究物理問題時，有時為了使問題簡化，常用一個物理量來代替其他所有物理量，但不會改變物理效果，這種研究問題的方法叫做等效替代法；在物理實驗中常用這種方法，如：平面鏡成像實驗中確定虛像的位置、曹沖稱象、并聯(lián)電路中用總電阻代替各并聯(lián)電阻等．

解答 解：（1）電阻與電流表串聯(lián) 接入電路，電壓表與電阻并聯(lián)，電路圖如圖所示．
（2）由電路圖可知，閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)置于A端，此時滑動變阻器接入電路的阻值最大．
滑動變阻器主要作用是：改變定值電阻兩端的電壓和電流，能完成多次實驗；
（3）由圖示電流表可知，其量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所示為0.5A，
（4）∵I=$\frac{U}{R}$，
∴由表中實驗數(shù)據(jù)可知，電阻阻值：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{1.5V}{0.34A}$≈4.41Ω，
R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{2.0V}{0.42A}$≈4.76Ω，
R₃=$\frac{{U}_{3}}{{I}_{3}}$=$\frac{2.5V}{0.5A}$=5.00Ω，
電阻的平均值R=$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}+{R}_{3}}{3}$=$\frac{4.41Ω+4.76Ω+5.00Ω}{3}$≈4.7Ω；
（5）①只用電阻箱和電流表及電源、開關(guān)各一個、導線若干測電阻阻值，實驗設(shè)計及步驟如下：
a、首先將電流表與R串聯(lián)接入電路，閉合開關(guān)讀出電流表示數(shù)為I；
b、然后斷開開關(guān)，將R替換為電阻箱；
c、再閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱接入電路的阻值直至電流表示數(shù)仍為I，讀出電阻箱示數(shù)即為R的值．
②這里測量電阻的方法是等效替代法，運用此法研究問題的實例：平面鏡成像實驗中確定虛像的位置．
故答案為：（1）電路圖如圖所示．

（2）A； 改變R兩端電壓以便多次測量取平均值；
（3）0.5；
（4）4.7Ω；
（5）①a、首先將電流表與R串聯(lián)接入電路，閉合開關(guān)讀出電流表示數(shù)為I；b、然后斷開開關(guān)，將R替換為電阻箱；c、再閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱接入電路的阻值直至電流表示數(shù)仍為I，讀出電阻箱示數(shù)即為R的值．②等效替代法；平面鏡成像實驗中確定虛像的位置；用一個10Ω的電阻可以替代2個5Ω的電阻串聯(lián)起來．

點評 本題考查了連接實物電路圖、實驗注意事項、電表讀數(shù)、求電阻阻值等問題，是實驗的�？紗栴}，一定要掌握；對電表讀數(shù)時，要先確定其量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時視線要與電表刻度線垂直．