Question

10．在測量某一定值電阻R_x阻值的試驗中，張楠同學(xué)選定了伏安法進(jìn)行實驗．實驗過程中，由于張楠同學(xué)的疏忽，做完實驗后他才發(fā)現(xiàn)，把測量的電流值都寫在草稿紙上而忘記填入記錄表格中．

試驗次數(shù)	1	2	3	4	5
電壓U/A	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5
電流I/A

（1）請你幫助張楠同學(xué)把記錄在草稿紙圖1上的電流值對應(yīng)填入表格中，并寫出你所依據(jù)的物理規(guī)律是電阻一定時，通過電阻的電流隨電壓的增大而增大．
（2）根據(jù)測量數(shù)據(jù)計算該定值電阻的阻值為5.1Ω（小數(shù)點后保留一位數(shù)字）．
（3）在方框圖2中畫出伏安法所需要電路圖．
（4）滑動變阻器在實驗中除能起保護(hù)電路作用外，另一個主要作用是改變電阻兩端的電壓和通過的電流，多次測量求平均值．
（5）不改變上面連好的電路，用它還可以完成的實驗是：測電阻R_x的功率．
（6）若電源電壓恒定且未知，用定值電阻R₀代替滑動變阻器，同時撤去電流表，請利用余下器材（不要再添加其它任何器材）設(shè)計一個測量Rx阻值的實驗電路圖畫在下面方框圖3中．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)在電阻一定時，電流跟電壓成正比，電壓增大，電流增大，據(jù)此把草稿紙上的電流值對應(yīng)填入表格中并得出規(guī)律．
（2）應(yīng)用歐姆定律求得5次實驗的電阻，然后求電阻的平均值即為定值電阻的阻值．
（3）電壓表與未知電阻并聯(lián)，電流表與未知電阻串聯(lián)，滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中．
（4）滑動變阻器在測量定值電阻阻值的實驗中的作用是改變連入電路的電阻，改變定值電阻兩端的電壓和電流，能完成多次實驗．
（5）測出電壓與電流，由P=UI可以求出電阻的功率．
（6）定值電阻與待測電阻串聯(lián)，用電壓表分別測出電阻兩端電壓，應(yīng)用串聯(lián)電路特點與歐姆定律可以求出電阻阻值．

解答 解：（1）根據(jù)歐姆定律知，電阻一定時，流過電阻的電流隨電壓的增大而增大．電壓逐漸增大，電流逐漸增大．填入下表．

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5
電壓U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5
電流I/A	0.10	0.18	0.30	0.42	0.50

（2）由I=$\frac{U}{R}$可知，電阻：R=$\frac{U}{I}$結(jié)合表格中數(shù)據(jù)可得：第一次到第五次實驗的電阻分別為5Ω、5.6Ω、5Ω、4.8Ω、5Ω，
定值電阻的阻值R=$\frac{5Ω+5.6Ω+5Ω+4.8Ω+5Ω}{5}$≈5.1Ω．
（3）伏安法測電阻阻值，電壓表與未知電阻并聯(lián)，電流表與未知電阻串聯(lián)，滑動變阻器串聯(lián)在電路中，電路圖如圖所示：

（4）為了使測量結(jié)果更接近真實值，要通過移動滑動變阻器的滑片，改變定值電阻的電壓和電流，能完成多次測量，以達(dá)到多次測量取平均值的目的，減小誤差．
故答案為：（1）如上表所示；電阻一定時，通過電阻的電流隨電壓的增大而增大；
（5）測出電阻電壓U與通過電阻的電流I，由P=UI可以求出電阻R_x的功率．
（6）用已知阻值為R₀的定值電阻代替滑動變阻器，撤去電流表，測電阻的實驗電路如圖所示
．
故答案為：（1）如上表所示；（2）5.1；（3）如上圖所示；（4）改變電阻兩端的電壓和通過的電流，多次測量求平均值．（5）測電阻R_x的功率；（6）如圖所示．

點評 本題考查了歐姆定律的應(yīng)用和滑動變阻器的使用等，關(guān)鍵是明白伏安法測未知電阻實驗的原理和知道本實驗中多次測量的目的是求平均值減小誤差．