Question

7．實(shí)驗(yàn)課上，老師給出下列器材：
A．電壓為4.5V的電源；      B．量程為3V的電壓表；
C．量程為15V的電壓表；      D．量程為0.6A的電流表；
E．量程為3A的電流表；       F．滑動(dòng)變阻器；2A，0--20Ω；     G．開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線．
現(xiàn)在要測(cè)量一個(gè)約為8Ω電阻R_X的阻值．
（1）為了提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度，應(yīng)選擇器材A、F、G和B、D（填寫(xiě)器材代號(hào)）．
（2）圖1為實(shí)驗(yàn)時(shí)實(shí)物連接圖，其中滑動(dòng)變阻器尚未接入，請(qǐng)你用筆畫(huà)線表示導(dǎo)線將它連入電路．
（3）閉合開(kāi)關(guān)接通電路，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表的讀數(shù)都比較小，而且不隨滑片的移動(dòng)而發(fā)生變化，可能的原因是把滑動(dòng)變阻器的AB或下面兩個(gè)接線柱接入了電路．

（4）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，電流表被學(xué)生損壞了，老師又給了一只電阻箱（），幾個(gè)開(kāi)關(guān)，請(qǐng)同學(xué)們繼續(xù)做實(shí)驗(yàn)．小明同學(xué)很快就設(shè)計(jì)了一個(gè)電路來(lái)測(cè)電阻．請(qǐng)你在圖2虛線框內(nèi)畫(huà)出小明的電路圖．
（5）小聰同學(xué)想測(cè)出小燈泡的額定功率，設(shè)計(jì)出如圖3四個(gè)電路，電源電壓U保持不變，小燈泡的額定電壓為U₀，且U＞U₀，定值電阻的阻值為R．在不改變電路連接的情況下，能測(cè)出小燈泡額定功率的是C

Answer 1

分析 （1）題目中已經(jīng)給出了器材A、F、G，那么再?gòu)腂、C、D 3個(gè)選項(xiàng)中去選，為了提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度，在不超出其測(cè)量范圍的條件下，選擇量程較小的比較好．
（2）將電流表一端的導(dǎo)線和電源一端的導(dǎo)線與滑動(dòng)變阻器的一上一下接線柱相連即可．
（3）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，如果電流表、電壓表的讀數(shù)不隨滑片的移動(dòng)而發(fā)生變化，有兩種情況：
一是滑動(dòng)變阻器阻值最小，即接線柱都接在上面，此時(shí)電流表、電壓表的讀數(shù)都比較大；
二是滑動(dòng)變阻器阻值最大，即接線柱都接在下面，此時(shí)電流表、電壓表的讀數(shù)都比較�。�
（4）將待測(cè)電阻與電阻箱串聯(lián)，用電壓表分別測(cè)出電源電壓和待測(cè)電阻兩端的電壓，利用歐姆定律即可求出待測(cè)電阻的阻值．
（5）根據(jù)測(cè)得物理量，結(jié)合P=UI分析可以測(cè)量出來(lái)方法；

解答 解：
（1）題目中已經(jīng)給出了器材A、F、G，為了提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度，在不超出其測(cè)量范圍的條件下，那么再?gòu)腂、C、D3個(gè)選項(xiàng)中去選擇量程較小電壓表和電流表，即B、D．
（2）將電流表左端的導(dǎo)線和滑動(dòng)變阻器C點(diǎn)接線柱相連，將電源左端的導(dǎo)線與滑動(dòng)變阻器的B點(diǎn)接線柱相連即可．如圖所示：

（3）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表的讀數(shù)都比較小，而且不隨滑片的移動(dòng)而發(fā)生變化，說(shuō)明接線柱都接在下面，此時(shí)阻值最大，所以電流表、電壓表的讀數(shù)都比較小，故答案為：AB或下面．
（4）如圖所示，將待測(cè)電阻與電阻箱串聯(lián)，電路連接正確后，①閉合S₁，將S₂撥到觸點(diǎn)1時(shí)，電壓表的讀數(shù)為U₁，則電源電壓為U₁，②閉合S₁，將S₂撥到觸點(diǎn)2，當(dāng)電阻箱的阻值調(diào)為R₀時(shí)，電壓表的示數(shù)為U₂，則待測(cè)電阻的阻值R_x=$\frac{{U}_{2}{R}_{0}}{{U}_{1}-{U}_{2}}$．

（5）要能測(cè)量出小燈泡額定功率，必須讓燈泡在額定電壓下工作，A、D不能調(diào)節(jié)到燈泡額定電壓，B能夠調(diào)到額定電壓，當(dāng)要測(cè)量R兩端電壓時(shí)，電壓表的正負(fù)接線柱會(huì)出現(xiàn)接反了，故只能是C，
實(shí)驗(yàn)步驟：
①將S接2，調(diào)節(jié)滑片P，使電壓表示數(shù)為U₀，（這時(shí)L正常發(fā)光）；
②保持滑片p位置不變，將S接1，讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)U；
計(jì)算方法：當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電阻R兩端的電壓為：U_R=U-U₀，
通過(guò)R的電流為：I_R=$\frac{U-{U}_{0}}{R}$，
小燈泡的額定功率為：P=U₀I_R=$\frac{U-{U}_{0}}{R}$U₀．
故答案為：（1）B；D；（2）如圖所示；（3）AB或下面；（4）如圖所示；（5）C．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查伏安法測(cè)電阻的探究實(shí)驗(yàn)，涉及到的知識(shí)點(diǎn)較多，第（4）（5）對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)有一定的拔高難度．