Question

19．某同學(xué)想用電流表、電壓表測量一段電阻絲R的電阻，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）用筆畫線代替導(dǎo)線，將電路補畫完整．
（2）當(dāng)電壓表示數(shù)為2.4V時，電流表的示數(shù)如圖乙所示，這時電路中的電流是0.24A，電阻絲的電阻為10Ω．
（3）這位同學(xué)通過改變被測電阻兩端的電壓，共測得三組對應(yīng)的電壓值和電流值，最后算出電阻的平均值，這樣做的目的是：減小誤差．
（4）若連好電路閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，電流表和電壓表的示數(shù)都不變，且較小，分析可能出現(xiàn)的問題是：將變阻器下面的兩個接線柱連入了電路中了．
（5）若連好電路閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，而電壓表的示數(shù)接近于電源電壓，則可能出現(xiàn)的故障時燈泡斷路．
（6）不改變上面連好的電路，用它還可以完成的實驗是測量電阻的電功率．
（7）若將上面實驗中的定值電阻R換成小燈泡，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，電壓表與電流表示數(shù)的比值將變大（選填“變大”、“變小”或“不變”），造成這一現(xiàn)象的原因是：燈絲電阻隨溫度升高而變大．．

Answer 1

分析 （1）由電源電壓確定電壓表的量程；使滑動變阻器與定值電阻串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在被測電阻兩端；注意滑動變阻器選擇一上一下接線柱串聯(lián)在電路中；
（2）根據(jù)電流表的量程、分度值以及指針的位置讀出電流表的示數(shù)；
根據(jù)歐姆定律的變形公式求出電阻絲的阻值；
（3）多次測量可以減小誤差；
（4）根據(jù)兩表示數(shù)不變且較小確定可能的原因；
（5）連好電路閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，說明電路可能斷路；電壓表的示數(shù)接近于電源電壓，說明電壓表與電源的兩極連通，與電壓表并聯(lián)的支路以外是連通的，則與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路了；
（6）根據(jù)測電阻的原理及測電功率的原理作答；
（7）由歐姆定律可知：電壓表與電流表示數(shù)比等于定值電阻；燈絲電阻隨溫度升高而變大．

解答 解：（1）因為1節(jié)干電池電壓為1.5V，電源電壓為3V，所以電壓表選擇0～3V；使滑動變阻器與定值電阻串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在被測電阻兩端，注意滑動變阻器按一上一下的原則接線；如下圖所示：

（2）根據(jù)圖乙可知，電流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，示數(shù)為0.24A；
由R=$\frac{U}{R}=\frac{2.4V}{0.24A}$=10Ω；
（3）測量三組電壓與電流值，其目的是多次測量求平均值，以減小實驗誤差；
（4）連好電路閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，電流表和電壓表的示數(shù)都不變，說明變阻器失去了變阻的作用；兩表示數(shù)較小，說明變阻器連入電路中的電阻較大，所以分析可能出現(xiàn)的問題是：將變阻器下面的兩個接線柱連入了電路中了，導(dǎo)致將變阻器的最大阻值連入了電路中了；
（5）經(jīng)分析，連好電路閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，而電壓表的示數(shù)接近于電源電壓，可能出現(xiàn)的故障是燈泡斷路了；
（6）伏安法既可以測量電阻的阻值R=$\frac{U}{I}$，又可以測量電阻的功率P=UI；
（7）由電路圖及歐姆定律得：電壓表與電流表的示數(shù)比為燈的電阻R_L=$\frac{U}{I}$，通過燈的電流隨燈電壓的增大而增大，燈的功率P=UI變大，溫度升高，因燈的電阻隨溫度的升高而變大，所以，燈絲的電阻變大，電壓表與電流表示數(shù)的比值將增大；
故答案為：（1）實物圖如上圖所示；
（2）0.24；10；
（3）減小誤差；
（4）將變阻器下面的兩個接線柱連入了電路中了；
（5）測量電阻的電功率；
（6）測量電阻的電功率
（7）變大；燈絲電阻隨溫度升高而變大．

點評 本題用伏安法測電阻的大小，考查電路的連接、電阻的計算、數(shù)據(jù)的處理、反�，F(xiàn)象的分析，同時也考查了測電功率的相關(guān)知識及影響電阻大小的因素，綜合性較強．