Question

8．在“用電流表和電壓表測電阻”的實(shí)驗(yàn)中，所用的電源電壓為6V，待測電阻約為15Ω．
（1）甲同學(xué)連接的部分電路如圖1所示．請將電路連接完整．

（2）在連接電路的過程中，開關(guān)要斷開．閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片要滑到連入電路阻值最大端．
（3）畫出實(shí)驗(yàn)用的表格．
（4）乙同學(xué)測的是小燈泡電阻，其他器材和電路與甲同學(xué)的相同．當(dāng)小燈泡兩端電壓是3V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖2所示，則此時(shí)通過小燈泡的電流為0.24A，小燈泡的電阻是12.5Ω．改變小燈泡兩端的電壓，又測量兩次，并將三次測得的電阻取平均值．這種取平均值的方法是否正確并說明理由：不正確，因?yàn)闊艚z的電阻隨溫度變化而變化，取平均值沒有物理意義．

Answer 1

分析 （1）由電源電壓確定電壓表量程，電壓表與待測電阻并聯(lián)．
由電源電壓和待測電阻，求電路最大電流，確定電流表的量程，電流表與待測電阻串聯(lián)．
注意電壓表和電流表的在負(fù)接線柱．
滑動(dòng)變阻器選擇一上一下接線柱串聯(lián)在電路中．
（2）連接電路時(shí)，開關(guān)要斷開，閉合開關(guān)前，將滑片移至最大阻值處；
（3）電壓表和電流表測定值電阻的阻值．為了減小誤差，需要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)．
需要測量電壓和電流，計(jì)算每一次的電阻，最后求電阻的平均值來減小誤差．
所以有實(shí)驗(yàn)次數(shù)、電壓、電流、電阻、電阻平均值等欄目．
（4）電流表讀數(shù)：確定使用的量程，確定每一個(gè)大格和每一個(gè)小格各代表多少．
知道電壓和電流，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$計(jì)算燈泡電阻．
燈泡兩端電壓變化，燈絲溫度變化，燈絲電阻變化，取燈泡電阻的平均值無意義．

解答 解：（1）電源電壓為6V，電壓表選擇0～15V量程，電壓表與待測電阻并聯(lián)．
電路最大電流為：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{6V}{15Ω}$=0.4A＜0.6A，所以電流表選擇0～0.6A量程，電流表與待測電阻串聯(lián)．
電流從電壓表和電流表的正接線柱連入，從負(fù)接線柱流出．
滑動(dòng)變阻器已經(jīng)選定了下面接線柱，任意選擇上面一個(gè)接線柱串聯(lián)在電路中．如圖．

（2）為保護(hù)電路，在連接電路的過程中，開關(guān)要斷開．
閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片要滑到連入電路阻值最大端；
（3）為了減小誤差，需要完成多次實(shí)驗(yàn)--實(shí)驗(yàn)次數(shù)．
需要測電壓--電壓．
需要測電流--電流．
計(jì)算每一次的電阻--電阻．
計(jì)算電阻平均值--電阻平均值．
注意：物理量的后面標(biāo)注單位，如下表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	U/V	I/A	R/Ω	$\overline{R}$/Ω
1
2
3

（3）電流表選擇0～0.6A量程，每一個(gè)大格代表0.2A，每一個(gè)小格代表0.02A，電流為0.24A；
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{3V}{0.24A}$=12.5Ω．
燈絲電阻隨溫度變化而變化，燈泡在不同電壓下，燈絲溫度不同，燈絲的電阻不同，求平均值是沒有物理意義的．
故答案為：（1）如圖；（2）斷開；最大；（3）如上表；（4）0.24；12.5；不正確，因?yàn)闊艚z的電阻隨溫度變化而變化，取平均值沒有物理意義．

點(diǎn)評 （1）初中物理主要涉及定值電阻阻值和燈泡阻值的測定．
定值電阻受溫度影響很小，多次實(shí)驗(yàn)求平均值可以減小實(shí)驗(yàn)誤差．
燈泡電阻受溫度影響很大，多次實(shí)驗(yàn)為了發(fā)現(xiàn)燈絲電阻隨溫度的變化規(guī)律．
（2）對于學(xué)生來講，給定條件解題相對簡單，讓學(xué)生設(shè)計(jì)習(xí)題，設(shè)計(jì)表格，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，有一定難度，但是這是考試的一種趨勢，應(yīng)該加強(qiáng)這方面能力的培養(yǎng)．