Question

在“測(cè)量小燈泡的電阻”的試驗(yàn)中，要用滑動(dòng)變阻器改變被測(cè)小燈泡兩端的電壓．
（1）滑動(dòng)變阻器的連接如圖（2）所示，閉合開關(guān)前應(yīng)將滑片P移向______端（填A(yù)或D）

（2）在虛線框內(nèi)畫出電路圖，并連接實(shí)物圖．
（3）在某次試驗(yàn)中，電壓表和電流表的連接和示數(shù)如圖（3）所示，則小燈泡兩端的電壓是______V，通過(guò)小燈泡的電流是______A，小燈泡的電阻為______Ω

（4）另外一組同學(xué)也在做“測(cè)定小燈泡的電阻”實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中得到了如下表所示的一組U和I的數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6
燈泡兩端的電壓U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
通過(guò)燈泡的電流I/V	0.18	0.22	0.26	0.30	0.32	0.34
燈泡發(fā)光情況	微亮→逐漸變亮

分析比較表格中的數(shù)據(jù)可以看出，通過(guò)燈泡的電流與燈泡兩端的電壓______（選“是”或“不是”）成正比，這是因?yàn)椋篲_____．
（5）完成上述實(shí)驗(yàn)后，小明想用原電路測(cè)量一段電阻絲R_x的阻值（約10Ω）．他用電阻絲替換了燈泡，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表已損壞，將其拆除，不改變其他電路元件的連接方式，小明也完成了實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟并寫出計(jì)算R_x的最后表達(dá)式．（已知滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R）
實(shí)驗(yàn)步驟：（1）將______；
（2）將______
（3）R_x的表達(dá)式：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）本實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器的作用之一是保護(hù)電路，閉合開關(guān)前滑片要處于使連入電阻最大的位置，即D端；
（2）畫電路圖時(shí)，電壓表測(cè)量燈兩端的電壓（將電壓表與電阻并聯(lián)）、電流表測(cè)量通過(guò)燈的電流（電流表與電阻串聯(lián)），串聯(lián)接入滑動(dòng)變阻器（一上一下）和開關(guān)；連接實(shí)物圖時(shí)，根據(jù)下面表盤，電壓表選小量程，電流表選用小量程；電流從兩表正接線柱流入、從負(fù)接線柱流出，滑動(dòng)變阻器“一上一下”的接入．
（3）從表盤讀出電流表和電壓表的示數(shù)，利用求電阻；
（4）因?yàn)闊襞莸碾娮桦S溫度升高而變大，燈絲電阻變化，通過(guò)燈泡的電流與燈泡兩端的電壓不再成正比．
（5）實(shí)驗(yàn)步驟：①將滑片移至阻值最大處記下電流表的示數(shù)I₁；
②將滑片移至阻值最小處（連入電阻為0），記下電流表的示數(shù)I₂；
③因?yàn)榻釉谕�一電源上，根�?jù)U=I₂R_x=I₁（R+R_x）求解．
解答：解：（1）為了保護(hù)電路，閉合開關(guān)前滑片要處于使連入電阻最大的位置；
（2）將電壓表與電阻并聯(lián)、電流表與電阻串聯(lián)，串聯(lián)接入滑動(dòng)變阻器（一上一下）和開關(guān)，畫出電路圖（右圖）；電壓表選小量程，電流表選用小量程；電流從兩表正接線柱流入、從負(fù)接線柱流出，滑動(dòng)變阻器“一上一下”的接入，連接實(shí)物圖（見右圖）．

（3）從表盤讀出電流表I=0.24A和電壓表的示數(shù)U=2.4V，燈絲電阻：
；
（4）分析比較表格中的數(shù)據(jù)可以看出，通過(guò)燈泡的電流與燈泡兩端的電壓不是成正比，這是因?yàn)椋簾襞莸碾娮桦S溫度升高而變大．
（5）實(shí)驗(yàn)步驟：①將滑片移至阻值最大處記下電流表的示數(shù)I₁，則：U=I₁（R+R_x）；
②將滑片移至阻值最小處（連入電阻為0），記下電流表的示數(shù)I₂，則：U=I₂R_x；
③由①②得：U=I₂R_x=I₁（R+R_x）；
∴R_x=
故答案為：（1）D
（2）電路圖和實(shí)物連接圖如圖所示；
（3）2.4，0.24，10
（4）燈泡的電阻隨溫度升高而變大
（5）將滑片移至阻值最大處記下電流表的示數(shù)I₁，將滑片移至阻值最小處，記下電流表的示數(shù)I₂，
點(diǎn)評(píng)：本實(shí)驗(yàn)題涉及電壓表和電流表的使用、滑動(dòng)變阻器的使用、電路圖的畫法和實(shí)物圖的連接和歐姆定律，雖綜合性強(qiáng)，但都屬于基礎(chǔ)知識(shí)，難度適中．