Question

小明利用干電池、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、導線等器材，測小燈泡阻值．小燈泡的額定電壓為2.5V．
（1）在圖中連接實物圖1，要求滑動變阻器向左滑動時，小燈泡變亮．
（2）小明設計了下面的表格記錄數據．移動滑片到某一位置，電壓表示數如圖2甲所示，請將該示數填在下表中第2次實驗①處，通過已知數據計算出對應的電流值并在圖乙電流表盤中畫出該示數．繼續(xù)改變滑片的位置，得到多組電壓和電流數值如下表所示．

實驗次數	l	2	3	4
U/V	1	①	2	2.5
I/A	0.2	②	0.28	0.3
R/Ω	5	6.25	7.1	8.3

（3）根據小明的數據表格，小紅認為要減少誤差，應該把4次實驗得出的電阻值求平均值．你認為小紅的觀點正確嗎？請說明理由．______
（4）小紅想測量一個未知電阻R_x的阻值，小明給她一個已知阻值的電阻R、電流表一個、電源、兩個開關、足夠的導線，利用這些器材進行實驗．
①把你設計的電路圖畫在虛線框內．
②簡述實驗步驟，并用相應的符號表示測出的物理量．
③用測出的物理量和已知量表示未知電阻的阻值R_x=______．

Answer 1

【答案】分析：（1）滑動變阻器調節(jié)小燈泡的亮度說明滑動變阻器與燈泡串聯，滑動變阻器向左滑動時燈變亮說明接入電路中的電阻變小即左下方接線柱必須接入電路中；電流表測量電路中的電流說明電流表串聯在電路中，電壓表測量燈泡兩端的電壓說明電壓表并聯在燈泡的兩端，據此連接實物電路圖和畫出電路圖．
（2）在進行電壓表的讀數時，首先要確定量程、分度值，后讀數．
（3）燈絲的電阻隨溫度的變化而變化．
（4）題中給出了一個定值電阻R、一只電流表和兩個開關，要測量未知電阻R_x的阻值，可以采用兩個電阻并聯的方式，通過開關的狀態(tài)和并聯電路電流的特點測出通過定值電阻R和未知電阻R_x的電流．
因為并聯電壓是相等的，我們可以求出R兩端電壓，也就知道了R_x兩端電壓，除以通過R_x電流，就是R_x的阻值．
解答：解：（1）電壓表與燈泡并聯，電流表與燈泡串聯，滑動變阻器按一上一下的原則串聯在電路中且左下方接線柱必須接入電路中，然后與開關、電源組成電路，實物圖連接和電路圖如下圖所示：

（2）由圖知，電壓表的量程是0～3V，分度值為0.1V，電壓表的示數為1.5V；
（3）不正確，因為燈絲的電阻隨著溫度的升高而增大，不是由于實驗誤差引起的；所以小紅的觀點是錯誤的．
（4）方法一：
①電路圖：
②A、按圖連接電路．
B、閉合開關S，斷開開關S₁，讀出電流表示數I₁
C、斷開開關S，閉合開關S₁，讀出電流表示數I₂
③R_x=
方法二：①電路圖
②步驟：A、只閉合開關s，讀出電流表示數I₁；
B、閉合開關s和s₁，讀出電流表示數I₂；
③R_x=R．
故答案為：（2）1.5；（3）不正確，因為燈絲的電阻隨著溫度的升高而增大，不是由于實驗誤差引起的；（4）③或R．
點評：此題考查的是實物電路的連接、電壓表讀數、影響電阻的因素和測量電阻的特殊方法，我們要能夠根據學過的物理知識設計出實驗方案．