Question

6．在“測量定值電阻阻值”的實驗中，已知電源電壓為U．
（1）小紅設計了如圖甲所示的電路，請你用筆連線將乙圖的實物圖連接完整．

（2）將電路圖連接正確之后，小紅同學閉合開關，發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表示數(shù)都很大，她操作中存在的錯誤是閉合開關前沒有將滑動變阻器調到最大阻值．
（3）改正錯誤后繼續(xù)實驗，小紅調節(jié)滑片，當電壓表的示數(shù)為2.4V時，電流表的示數(shù)如圖丙所示為0.24A，則被測電阻R的阻值為10Ω．
（4）小紅僅把這一次實驗測量所得的阻值作為最后的結果，準備整理器材，結束實驗，你對他提出的建議是調節(jié)滑動變阻器，多測幾組電壓、電流值（多測幾組數(shù)據(jù)）；你提出這個建議的目的是求電阻的平均值來減小誤差．
（5）小紅把定值電阻換成“0.2A”的小燈泡，準備測量小燈泡的額定功率，卻發(fā)現(xiàn)實驗桌上的電壓表不見了，而多了一個開關，于是小紅設計了如圖丁所示的電路，也測出了小燈泡的額定功率．請你將小紅的主要實驗步驟補充完整．
①將滑動變阻器調到最大阻值，只閉合開關S₁，移動滑動變阻器的滑片，使電流表的示數(shù)為0.2A，此時小燈泡正常發(fā)光；
②保持滑動變阻器滑片的位置不動，再閉合開關S₂，記下此時電流表的示數(shù)為I；
③寫出小燈泡額定功率的表達式P=（U-$\frac{0.2A•U}{I}$）×0.2A．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電路圖連接實物電路；
（2）閉合開關，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表示數(shù)很大，說明電路中電阻很小，則原因為滑動變阻器滑片沒有調節(jié)到阻值最大；
（3）看清量程和分度值，讀出的示數(shù)，利用R=$\frac{U}{I}$求出電阻值；
（4）測量一次數(shù)據(jù)太少，使得實驗結論不具有普遍性，應多次測量求平均值減小誤差；
（5）要測量小燈泡的額定功率，應該使得通過小燈泡的電流為“0.2A”即達到其額定電流；利用P=UI分析可知利用滑動變阻器得到小燈泡兩端的電壓，即可求出其額定功率．

解答 解：（1）根據(jù)甲電路圖，連接實物電路，導線不能交叉，連接如圖所示：
（2）將電路圖連接正確之后，小紅同學閉合開關，發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表示數(shù)都很大，說明電路中的電阻很小，則她操作中存在的錯誤是閉合開關前沒有將滑動變阻器調到最大阻值；
（3）由丙圖可知，電流表所接量程為0～0.6A，分度值為0.02A，此時示數(shù)為0.24A，則被測電阻為R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.4V}{0.24A}$=10Ω；
（4）小紅僅把這一次實驗測量所得的阻值作為最后的結果，準備整理器材，結束實驗，所做實驗次數(shù)太少，使得實驗結論不具有普遍性，故接下來應該：調節(jié)滑動變阻器，多測幾組電壓、電流值（多測幾組數(shù)據(jù)）；因為多次測量求平均值可以減小誤差；
（5）小紅把點值電阻換成“0.2A”的小燈泡，準備測量小燈泡的額定功率，卻發(fā)現(xiàn)實驗桌上的電壓表不見了，而多了一個開關，于是小紅設計了如圖丁所示的電路，也測出了小燈泡的額定功率．
①將滑動變阻器調到最大阻值，只閉合開關S₁，移動滑動變阻器的滑片，使電流表的示數(shù)為0.2A，此時小燈泡正常發(fā)光；
②保持滑動變阻器滑片的位置不動，再閉合開關S₂，記下此時電流表的示數(shù)為I；
③小燈泡額定功率的表達式P=U_LI_L=U_L×0.2A=（U-$\frac{0.2A•U}{I}$）×0.2A．
故答案為：（1）

（2）閉合開關前沒有將滑動變阻器調到最大阻值；
（3）0.24；10；
（4）調節(jié)滑動變阻器，多測幾組電壓、電流值（多測幾組數(shù)據(jù)）；求電阻的平均值來減小誤差；
（5）①使電流表的示數(shù)為0.2A
②再閉合開關S₂
③=（U-$\frac{0.2A•U}{I}$）×0.2A．

點評 此題主要考查學生對于測量電阻實驗和測小燈泡電功率實驗的理解和掌握，熟悉原理是解題關鍵．