Question

某同學(xué)用電壓表和電流表測(cè)定待測(cè)電阻R的阻值，正確連接實(shí)驗(yàn)電路，電源電壓不變，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω 2A”字樣．該同學(xué)實(shí)驗(yàn)步驟正確，閉合開關(guān)S，觀察到電壓表和電流表示數(shù)分別為1.7V和0.14A．繼續(xù)實(shí)驗(yàn)將部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在如下表格中．

物理量 實(shí)驗(yàn)序號(hào)	電壓/V	電流/A	電阻/Ω
1	1.7	0.14	12.1
2	2.2	0.18	12.2
3
4

（1）請(qǐng)你在虛線框中畫出這次實(shí)驗(yàn)的電路圖
（2）該同學(xué)所用電源電壓為________V；
（3）圖是第三次實(shí)驗(yàn)過程中兩電表的示數(shù)，則此時(shí)待測(cè)電阻R=________Ω；
（4）該同學(xué)設(shè)想進(jìn)行第4次實(shí)驗(yàn)：調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為1.5V，觀察電流表示數(shù)．事實(shí)上實(shí)驗(yàn)并沒有成功，其主要原因是________；
（5）實(shí)驗(yàn)過程中該同學(xué)發(fā)現(xiàn)幾次的測(cè)量結(jié)果不同，其原因可能是________．

Answer 1

解：
（1）本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖怯秒妷罕砗碗娏鞅頊y(cè)量電阻，所以測(cè)量?jī)x表是電流表、電壓表，且電流表與待測(cè)電阻串聯(lián)，電壓表與待測(cè)電阻并聯(lián)；同時(shí)為多次測(cè)量減小誤差，應(yīng)改變待測(cè)電阻兩端電壓和通過的電流，所以需要一個(gè)滑動(dòng)變阻器與待測(cè)電阻串聯(lián)．
（2）滑動(dòng)變阻器兩端電壓為U₀=IR₀=0.14A×20Ω=2.8V
所以電源電壓為U=U_x+U₀=1.7V+2.8V=4.5V
（3）因?yàn)殡娫措妷簽?.5V，甲圖中電壓表的示數(shù)為U=2.5V；電流表選擇的是0～0.6A量程，電路電流為I=0.2A；待測(cè)電阻阻值為R_x===12.5Ω
（4）滑片位于最大阻值處時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端電壓最高，調(diào)節(jié)滑片位置，變阻器接入電路電阻減小，電壓降低；待測(cè)電阻兩端電壓最小為1.7V，滑片位置改變，待測(cè)電阻兩端電壓在1.7V的基礎(chǔ)上增加；
（5）實(shí)驗(yàn)過程中，燈絲長(zhǎng)度、橫截面積、材料不變，燈絲兩端電壓不同，電流不同，燈絲溫度不同，所以電阻不同，是因?yàn)殡娮枋軠囟扔绊懀?br/>故答案為：
（1）電路圖如右：
　
（2）4.5　　
（3）12.5　　
（4）電壓表的最小示數(shù)是1.7V
（5）電阻隨溫度的變化而變化
分析：（1）實(shí)驗(yàn)電路圖應(yīng)該根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮同F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材、測(cè)量?jī)x器確定；
（2）閉合開關(guān)，沒有移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，說明變阻器接入電路的電阻最大--20Ω，已知此時(shí)電路電流，可以得到滑動(dòng)變阻器兩端電壓，再根據(jù)串聯(lián)電路總電壓與分電壓的關(guān)系，可以求出電源電壓；
（3）讀取電流表、電壓表示數(shù)，必須先明確所選擇的量程以及對(duì)應(yīng)的分度值；已知電流、電壓數(shù)值，利用公式R=可以求出待測(cè)電阻的阻值；
（4）閉合開關(guān)，待測(cè)電阻兩端電壓為1.7V，此時(shí)滑動(dòng)變阻器滑片位于最大阻值處，調(diào)節(jié)滑片位置，變阻器接入電路電阻減小，兩端電壓降低，待測(cè)電阻兩端電壓增大；
（5）根據(jù)電阻大小的影響因素分析燈絲電阻變化的原因．
點(diǎn)評(píng)：滑動(dòng)變阻器對(duì)電路電壓或電流的調(diào)節(jié)是有限度的，當(dāng)滑片位于最大阻值處，開始調(diào)節(jié)時(shí)，變阻器接入電路電阻減小，兩端電壓隨之減小，用電器兩端電壓只能相應(yīng)增大．