Question

【題目】在伏安法測量定值電阻的實驗中，某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的電路圖，并準(zhǔn)備了相應(yīng)的器材：兩節(jié)干電池、阻值約為5Ω的待測電阻、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干等.

（1）如圖，請根據(jù)電路圖將實物電路連接完整，要求：滑片向A端滑動時電壓表的示數(shù)變小____________；

（2）實驗過程中獲得的數(shù)據(jù)如下表:

表格中出現(xiàn)錯誤的數(shù)據(jù)是____________，出現(xiàn)這一錯誤最可能的原因________________________；

（3）若表中第1組和第5組數(shù)據(jù)分別對應(yīng)滑片位于滑動變阻器的兩個端點時，則根據(jù)這兩組數(shù)據(jù)可以求得滑動變阻器的最大阻值為____________Ω；

（4）小米同學(xué)也利用該電路測量小燈泡的電阻值，得到的數(shù)據(jù)如下表格所示，該表格存在的不合理之處

是_________，小燈泡的電阻不是定值的原因是_________，小米根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)繪出I-U圖象如圖中A所示，其中如圖中B圖線表示一個定值電阻，當(dāng)二 者串聯(lián)在電路中，且電流等于0.15A時，二者兩端的總電壓是___________V.

（5）另一組的小紅同學(xué)在開始實驗時發(fā)現(xiàn)電壓表損壞了，無法實驗.同桌提醒她：一個電流表也能測量，只要滑動變阻器的阻值合適即 可！并將電路圖展示給她看，如圖所示，設(shè)滑動變阻器的最大 阻值為RO，閉合開關(guān)，分別記下P在滑動變阻器兩端時的電流IX，IO，請你導(dǎo)出最終的RX表達(dá)式為_________.

Answer 1

【答案】見解析所示 3 使用小量程，按大量程讀數(shù)了 20Ω 燈泡電阻不是定值，不能求平均 燈絲的電阻會隨著溫度的升高而變大 2.5V RX=IORO/（IX-IO）

【解析】

(1)觀察電路圖可知，定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)在電路中，電壓表測量定值電阻兩端電壓，電流表測量干路電流，并且當(dāng)滑片P向A移動時，接入電路中阻值增大，所以滑動變阻器另一端接線應(yīng)接在A端或B端，連接實物圖如下：

(2)觀察可知，第3組數(shù)據(jù)明顯電壓與電流比與其他組數(shù)據(jù)不同，故該組數(shù)據(jù)一定有問題。出現(xiàn)這一問題的原因是電流表是使用小量程的，但讀數(shù)時卻按照大量程讀，本應(yīng)讀0.3A卻讀成了1.5A；

(3)根據(jù)表中的1組數(shù)據(jù)可知，此時滑動變阻器接入電路中最大阻值Rmax，根據(jù)第3組數(shù)據(jù)可知，此時滑動變阻器接入電路中阻值為0，電壓表示數(shù)即為電源電壓2.5V，

根據(jù)第3組數(shù)據(jù)并結(jié)合歐姆定律可知：

根據(jù)第1組數(shù)據(jù)并結(jié)合歐姆定律可知：

因為，所以

所以滑動變阻器的最大阻值為20Ω；

(4)觀察表中數(shù)據(jù)可知，燈泡的電阻隨兩端電壓或流經(jīng)它的電流改變而變化，所以它不是定值電阻，不能多次測量取平均值；產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是，流經(jīng)燈泡的電流產(chǎn)生熱量，使其溫度升高，而燈泡燈絲的電阻會隨著溫度的升高而變大。觀察圖像可知，當(dāng)電流為0.15A時，分別讀出各自對應(yīng)電壓值，又因為它們串聯(lián)在電路中，所以二者兩端總電壓為為2.5V。

(5)當(dāng)滑動變阻器滑片在最左端時，此時滑動變阻器接入電路阻值為0，根據(jù)歐姆定律可知：

當(dāng)滑動變阻器滑片在最右端時，此時滑動變阻器接入電路阻值為Rx，根據(jù)歐姆定律可知：

根據(jù)①②可解：

RX=I0R0/（IX-I0）