解题思路:(1)把滑动变阻器、电流表串联接入电路,滑动变阻器接上面的接线柱.
(2)开关闭合时,发现电流表始终无示数,说明电路开路;电压表有示数,说明电压表的正负接线柱到电源正负极的电路是连通的,故与电压表并联的电阻发生断路;
(3)由滑片在某一端时,发现电压表电流表示数,分析知此时滑动变阻器电阻全部连入电路,电路中的电流最小,由此可求出滑动变阻的最大阻值.当将滑片移到中点时,由电流表示数进而可求出定值电阻两端电压.当电流表示数最大时,说明滑动变阻器连入电路中电阻为0,电源电压全部由定值电阻分担.
(1)电路图如图所示,将滑动变阻器上端接线柱与电流表“0.6”A接线柱相连.
(2)闭合开关,电流表无示数,说明电路为断路;又因为电压表有示数,说明电阻断路;
(3)当滑片在某一端时,发现电压表示数为U1=2.4V,电流表示数为I1=0.18A;此时电流表示数最小,说明滑动变阻器电阻全部连入电路.可得R滑×0.18A+2.4V=6V,解得R滑=20Ω;当滑动变阻器电阻滑到中点时,则滑动变阻器连入的阻值为10Ω,此时电流表示数I2=0.26A,则滑动变阻器两端电压U滑=10Ω×0.26A=2.6V;测定值电阻两端电压U2=6V-2.6V=3.4V;当滑片滑到另一端时,电流表的示数为I3=0.46A,此时电流最大,说明滑动变阻器连入电路的阻值为0,则定值电阻两端电压为U3=6V.
则第一行数据为:电压U1=2.4V,电流I1=0.18A,电阻R1=
U1
I1=[2.4V/0.18A]=13.3Ω;
第二行数据为:电压为U2=3.4V,电流I2=0.26A,电阻R2=
U2
I2=[3.4V/0.26A]=13.1Ω;
第三行数据为:电压为U3=6V,电流I3=0.46A,电阻R3=
U3
I3=[6V/0.46A]=13.0Ω;
则电阻的平均值R=
R1+R2+R3
3=[13.3Ω+13.1Ω+13.0Ω/3]=13.1Ω.
故答案为:①如图;②定值电阻断路;③如表.
实验序号物理量 电压(V) 电流(A) 电阻(Ω) 电阻平均值(Ω)
1 2.4 0.18 13.3
13.1
2 3.4 0.26 13.1
3 6 0.46 13.0
点评:
本题考点: 伏安法测电阻的探究实验.
考点点评: 此题考查了电路的设计作图、滑动变阻器的使用、电路故障的分析以及表格数据处理,是一道综合题.要明白滑片在不同的位置时,对电路中电流的影响,是解答此题的关键.