Question

與電阻有關(guān)的問(wèn)題
a．小組測(cè)量小燈泡的電阻，設(shè)計(jì)的電路圖中有1處錯(cuò)誤，請(qǐng)你將錯(cuò)誤之處圈出來(lái)，并改正在原圖上．然后按照改正好的電路圖，將沒(méi)有完成的實(shí)物圖連接好．

b．運(yùn)用改正后的實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，小馬獲得如下的數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	I/A	U/V	R/Ω
1	0.30
2	0.24	1.7	7.1
3	0.20	1.4	7.0

如圖是第一次實(shí)驗(yàn)中電壓表的表盤(pán)情況，上述表格中有2處不完整，請(qǐng)你填寫(xiě)完整：此時(shí)小燈泡的電功率為

 

W．
c．小馬有一個(gè)電路盒，面板（如圖》上有紅、綠燈各一只，兩個(gè)開(kāi)關(guān)S₁、S₂，一個(gè)電壓表．在不打開(kāi)盒子的情況下，他讓小組其他同學(xué)探究盒內(nèi)的電路結(jié)構(gòu)．為此，小張做了如上表實(shí)驗(yàn)．根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況，請(qǐng)你在方框內(nèi)連接盒內(nèi)電路的電路圖：

只閉合開(kāi)關(guān)		S1	S2	S1和S2
燈的發(fā)光情況	紅燈	亮	不亮	亮
	綠燈	亮	不亮	不亮
電壓表示數(shù)		有一定示數(shù)U1	沒(méi)有示數(shù)	有一定示數(shù)U2（U2＞U1）

d．小馬將一個(gè)O--16Ω的滑動(dòng)變阻器和電流表如圖甲所示連接在6V的電源上，閉合開(kāi)關(guān)．請(qǐng)你計(jì)算下列問(wèn)題：
（1）當(dāng)滑片P置于變阻器中點(diǎn)時(shí)，此時(shí)等效電路如圖乙所示．電路中總電阻是多大？
（2）若電流表量程為2A，則當(dāng)變阻器滑片P在AB之間滑動(dòng)時(shí)，R_ap的阻值變化范圍是多少？

Answer 1

分析：a、在測(cè)量小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)中，電流表、滑動(dòng)變阻器、小燈泡串聯(lián)，電壓表測(cè)量小燈泡兩端的電壓．
b、已知電壓表的量程和分度值，可讀出電壓表示數(shù)，根據(jù)公式P=UI可求功率．
c、（1）利用串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)，結(jié)合表格中的開(kāi)關(guān)斷開(kāi)或閉合時(shí)，紅綠燈的亮滅情況，判斷出開(kāi)關(guān)的作用和位置以及電燈的連接方式；
（2）根據(jù)電壓表示數(shù)，判斷出電壓表測(cè)量的對(duì)象，將電壓表與被測(cè)量的燈并聯(lián)．
d、（1）當(dāng)滑片P 置于變阻器中點(diǎn)時(shí)，相當(dāng)于兩個(gè)電阻并聯(lián)，且兩并聯(lián)電阻相等，阻值為滑動(dòng)變阻器電阻的一半，從而求出電路中總電阻．
（2）根據(jù)公式R=

U

I

先求出當(dāng)電流表示數(shù)為2A時(shí)電路的總電阻，當(dāng)變阻器滑片P在AB之間滑動(dòng)時(shí)，把滑動(dòng)變阻器的電阻分成兩部分，根據(jù)并聯(lián)電阻的特點(diǎn)求出兩部分的電阻，從而求出R_ap的阻值變化范圍．

解答：解：a、從電路圖上不難發(fā)現(xiàn)，電壓表測(cè)量的是小燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)后的總電壓，在該實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)該測(cè)量小燈泡兩端的電壓；電源有兩節(jié)干電池串聯(lián)而成電壓為1.5V×2=3V，因此電壓表的量程選擇3V量程即可．
正確電路圖如下

b、從上圖根據(jù)電壓表量程可讀出電壓表示數(shù)為2.1V，
 小燈泡功率P=UI=2.1V×0.3A=0.63W．
c、：（1）①S₁斷開(kāi)時(shí)，兩燈都不亮，整個(gè)電路都不工作，說(shuō)明S₁處在通斷整個(gè)電路的位置，做總開(kāi)關(guān)；
②閉合S₁，斷開(kāi)S₂時(shí)，燈都亮，S₁、S₂都閉合時(shí)，綠燈L₂不亮，說(shuō)明S₂對(duì)L₂起到了相反作用，故L₂與S₂并聯(lián)；
因此兩燈只能串聯(lián)，否則S₂閉合時(shí)電源就會(huì)短路．
（2）根據(jù)電壓表示數(shù)的變化情況，電壓表測(cè)量的只能是紅燈L₁兩端的電壓，與L₁并聯(lián)
如圖所示

d、解：（1）電路總電阻R=

1

2

R_ap=

1

2

×8Ω=4Ω．
（2）當(dāng)I=2A時(shí)，電路電阻R′=

U

I

=

6V

2A

=3Ω，
∵

1

R′

=

1

R1

+

1

R2

∴

1

3

=

1

Rap

+

1

16Ω-Rap

，
解之：R_ap=4Ω，R_ap=12Ω．
故滑片P在AB之間滑動(dòng)時(shí)，R_ap的阻值變化范圍是4Ω～12Ω．
答：（1）電路中總電阻是4Ω．（2）R_ap的阻值變化范圍是4Ω～12Ω．

點(diǎn)評(píng)：（1）考查對(duì)伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)的掌握情況，實(shí)驗(yàn)中注意各電表的測(cè)量對(duì)象，以及量程的選擇．
（2）電壓表的讀數(shù)以及電功率的計(jì)算，本題的關(guān)鍵是電壓表的讀數(shù)．
（3）設(shè)計(jì)電路圖的關(guān)鍵是分析出電路中各用電器的連接情況，這是難點(diǎn)也是重點(diǎn)．
（4）計(jì)算電阻的關(guān)鍵是歐姆定律的應(yīng)用和并聯(lián)電阻的特點(diǎn)，難點(diǎn)是明白滑片移動(dòng)過(guò)程中電阻的連接情況．