Question

13．某同學(xué)用電流表、電壓表測量一段電阻絲R的阻值，他已連接了部分電路，如圖甲所示，請你接著完成下列步驟．
（1）現(xiàn)要求滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)增大．請你按照要求，用筆畫線代替導(dǎo)線，完成實(shí)物圖中實(shí)驗(yàn)電路的連接．
（2）小明按要求正確連接電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的位置．其原因可能是電阻絲R斷路．（寫出一個(gè)）
（3）當(dāng)電壓表示數(shù)為2.2V時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，則被測電阻為10.5Ω．該同學(xué)通過改變被測電阻兩端的電壓，共測得3組數(shù)據(jù)，最后算出電阻的平均值，這樣做的目的是：多次測量取平均值減小誤差．
（4）若將上面實(shí)驗(yàn)中的定值電阻R換成標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡，燈絲電阻約為15Ω，后來這位同學(xué)在多次測電阻的過程中，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示數(shù)增大時(shí)，電壓表與電流表的示數(shù)的比值將變大（選填“變大”、“不變”或“變小”），產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是燈絲的電阻隨溫度升高而增大．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電源電壓確定電壓表的量程，且與電阻并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中；
（2）此電壓表滿刻度，即說明此時(shí)電壓表測得是電源電壓，故據(jù)此分析即可判斷；
（3）根據(jù)電流表的量程和分度值讀出電流表的示數(shù)，根據(jù)歐姆定律求出電阻的阻值，多次測量求平均值可起到減小誤差的作用；
（4）由歐姆定律知：電壓表與電流表示數(shù)等于電路電阻，根據(jù)電路連接情況及比值的變化分析原因，得出結(jié)論．

解答 解：（1）滑動(dòng)變阻器要按“一上一下”的方式串聯(lián)接入電路，要使滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)增大，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小，故應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的A接線柱與電阻絲R的右接線柱連接；電源由兩節(jié)干電池串聯(lián)而成，所以電壓表應(yīng)選擇0～3V的量程，故需將電壓表的“3”接線柱與電阻絲R的右接線柱連接；如圖所示：

（2）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的位置，即約等于電源電壓，可能是由于滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為零或電阻絲R斷路．
（3）電流表選擇的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，電流表的示數(shù)為0.21A，電阻絲的阻值：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.2V}{0.21A}$≈10.5Ω．
這位同學(xué)通過改變被測電阻兩端的電壓，共測得3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，最后算出電阻的平均值，這樣做的目的是多次測量取平均值減小誤差．
（4）由電路圖及歐姆定律得，電壓表與電流表的示數(shù)比為$\frac{U}{I}$═R_L，電壓表的示數(shù)增大時(shí)，燈泡的功率變大，溫度升高，燈絲的電阻R_L增大，所以電壓表與電流表示數(shù)的比值將變大，這表明：燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．
故答案為：（1）見上圖；（2）電阻絲R斷路；（3）10.5；多次測量取平均值減小誤差；（4）變大；燈絲的電阻隨溫度升高而增大．

點(diǎn)評 本實(shí)驗(yàn)題涉及實(shí)物圖的連接、電流表的讀數(shù)、歐姆定律的應(yīng)用、減小實(shí)驗(yàn)誤差的方法、燈絲電阻與溫度的關(guān)系等，雖屬于基礎(chǔ)知識，但這些都是實(shí)驗(yàn)的常考內(nèi)容，應(yīng)熟練掌握．