Question

【題目】在“伏安法測定值電阻”實驗中，小明同學所用電源電壓恒定不變，但電源電壓未知，滑動變阻器上標有“20Ω 1.5A”字樣，電壓表和電流表的量程合適。

（1）小明連接好如圖甲所示的電路，準備閉合開關(guān)時，同組的小華同學卻發(fā)現(xiàn)了錯誤，其錯誤之處是____________________；

（2）改正錯誤之后進行實驗，在第一次測試中，電流表的示數(shù)如圖乙所示，此時經(jīng)過Rx的電流值為_______A；

（3）在小明設(shè)計的實驗記錄表格中，▲處應(yīng)填寫的內(nèi)容為_______

試驗次數(shù)	電壓U/V	電流I/A	電阻R/Ω	▲
1	1.5
2	2.0	0.41
3	2.5	0.52

（4）若他測量的是小燈泡的電阻，依舊利用上述表格進行數(shù)據(jù)的記錄是_______的（選填“合理“或“不合理”），理由是_____________________

（5）實驗過程中電流表突然損壞了，小明利用現(xiàn)有器材仍然完成了實驗，請你完善下列步驟并寫出定值電阻的表達式。

①按照圖丙所示的電路圖連接好電路。

②調(diào)節(jié)滑動變阻器，使其接入電路的電阻為0Ω時，讀出電壓表示數(shù)為U1.

③再調(diào)節(jié)滑動變阻器，使其接入電路的電阻為R0=_______Ω時，讀出電壓表示數(shù)U2.

④根據(jù)已知條件和測量結(jié)果，寫出定值電阻的表達式:RX=_________Ω（用符號表示）.

Answer 1

【答案】滑動變阻器滑到了接入電路電阻最小的位置 0.3 電阻的平均值 不合理 燈泡的電阻隨溫度的變化而變化 20

【解析】

(1)[1]為保護電路，變阻器連入電路中的電阻應(yīng)最大，而原電路中，變阻器連入電路中的電阻為0，即閉合開關(guān)時錯誤之處是變阻器連入電路中的電阻最小。
(2)[2]電流表的示數(shù)如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，此時經(jīng)過Rx的電流值為0.3A
(3)[3]為減小誤差，應(yīng)多次測量取平均值，故在小明設(shè)計的實驗記錄表格中，▲處應(yīng)填寫的內(nèi)容為電阻的平均值。
(4)[4][5]若他測量的是小燈泡的電阻，因燈的電阻隨溫度的變化而變化，不能取平均值，故依舊利用上述表格進行數(shù)據(jù)的記錄是不合理；
(5)[6][7]①按照圖丙所示的電路圖連接好電路；
②調(diào)節(jié)滑動變阻器，使其接入電路的電阻為0Ω時，讀出電壓表示數(shù)為U1；
③再調(diào)節(jié)滑動變阻器至最大阻值處，使其接入電路的電阻為R0=20Ω時，讀出電壓表示數(shù)U2；
④在②中，電壓表測電源電壓U1，在③中變阻器最大電阻與待測電阻串聯(lián)，電壓表測待測電阻的電壓U2，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器的電壓為：

U滑=U1-U2，

由歐姆定律，電路中的電流：

，

故待測電阻：

。