Question

12．小峰同學(xué)在做“用伏安法測量定值電阻R的阻值”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）請你按照圖甲所示的電路圖，一筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙未連接好的電路連接完整．
（2）實(shí)驗(yàn)前，為保護(hù)電路，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于B（選填“A”或“B”）端．
（3）閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)電壓表始終無示數(shù)，電流表有示數(shù)，其原因可能是C（填字母）．
A．滑動(dòng)變阻器斷路    B．定值電阻R斷路    C．定值電阻R短路 
（4）排除故障后，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，電流表示數(shù)如圖丙所示，則通過定值電阻R的電是0.5A，它的阻值是5Ω．
（5）實(shí)驗(yàn)中需要移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片多次測量，其目的是求平均值減小誤差．
（6）小峰同學(xué)還想用丁圖所示電路“測量小燈泡電功率”．已知小燈泡的額定電壓為2.5V，電源電圧6V，滑動(dòng)變阻器AB分別標(biāo)有“50Ω  1A”和“30Ω   1.5A”字樣．
①閉合開關(guān)S，S₁，斷開S₂，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器A的滑片，使電壓表示數(shù)為2.5V，此時(shí)小燈泡正常發(fā)光．
②閉合開關(guān)S，S₂，斷開S₁，保持移動(dòng)滑動(dòng)變阻器A的滑片不動(dòng)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器B的滑片，使電壓表示數(shù)為2.5V．
③保持移動(dòng)滑動(dòng)變阻器B的滑片不動(dòng)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器A的滑片至阻值最大處，此時(shí)電壓表示數(shù)為1V．則燈的額定功率P_額=0.625W．

Answer 1

分析 （1）滑動(dòng)變阻器接入電路要一上一下連接；
（2）為保護(hù)電路，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于阻值最大處；
（3）電路有電流，說明是通路，電壓表沒示數(shù)說明電壓表被短路及R被短路；
（4）正確讀數(shù)利用歐姆定律求值；
（5）定值電阻多次測量求平均值是為了減小誤差；
（6）沒有電流表，通過移動(dòng)滑動(dòng)變阻器A達(dá)到額定電壓，保持滑動(dòng)變阻器A的滑片位置不變，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器B的滑片，使電壓表示數(shù)為2.5V．
保持移動(dòng)滑動(dòng)變阻器B的滑片不動(dòng)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器A的滑片至阻值最大處，測出電壓表示數(shù)，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓作用和電源電壓，根據(jù)歐姆定律算出電流，根據(jù)P=UI算出額定功率．

解答 解：（1）變阻器按一上一下的原則接入電路中，根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，如下所示：

（2）為保護(hù)電路，實(shí)驗(yàn)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于阻值最大處，即B端；
（3）閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P，電流表有示數(shù)，說明電路為通路，發(fā)現(xiàn)電壓表始終無示數(shù)，其原因可能是：電阻R短路了，選C；
（4）當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V；電流表的示數(shù)如圖丙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，則通過定值電阻的電流大小為 0.5A，
它的阻值R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.5A}$=5Ω．
（5）為提高測量的準(zhǔn)確程度，通常情況下要進(jìn)行多次測量并取平均值，其目的是為了減小誤差．
（6）已知小燈泡的額定電壓為2.5V，電源電圧6V，滑動(dòng)變阻器AB分別標(biāo)有“50Ω  1A”和“30Ω   1.5A”字樣．
①閉合開關(guān)S，S₁，斷開S₂，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器A的滑片，使電壓表示數(shù)為2.5V，此時(shí)小燈泡正常發(fā)光．
②閉合開關(guān)S，S₂，斷開S₁，保持移動(dòng)滑動(dòng)變阻器A的滑片不動(dòng)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器B的滑片，使電壓表示數(shù)為2.5V．
③保持移動(dòng)滑動(dòng)變阻器B的滑片不動(dòng)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器A的滑片至阻值最大處，此時(shí)電壓表示數(shù)為1V．
滑動(dòng)變阻器A的電壓為6V-1V=5V，
滑動(dòng)變阻器A的電流為：I=$\frac{{U}_{A}}{{R}_{A}}$=$\frac{5V}{50Ω}$=0.1A；
滑動(dòng)變阻器B的電阻為：R_B=$\frac{{U}_{B}}{I}$=$\frac{1V}{0.1A}$=10Ω，此時(shí)滑動(dòng)變阻器B的電阻即為燈泡的電阻，為10Ω；
燈泡的額定功率為：P_額=$\frac{{{U}_{額}}^{2}}{{R}_{L}}$=$\frac{（2.5V）^{2}}{10Ω}$=0.625W．
故答案為：（1）如上所示； （2）B；  （3）C； （4）0.5；5； （5）求平均值減小誤差；（6）①2.5；②A；B；③0.625．

點(diǎn)評(píng) 用伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)，是初中物理非常重要的一個(gè)實(shí)驗(yàn)，也是中考常考的內(nèi)容，學(xué)生要熟練掌握．