Question

【題目】圖甲是小致硏究小燈泡電阻的實驗電路圖，圖乙是小致根據實驗數據繪制出的U﹣I圖象，小燈泡標有“2V”字樣，滑動變阻器R標有“20Ω1A”字樣：

（1）閉合開關前，小偉應將滑動變阻器的滑片移到_____端；

（2）小燈泡正常發光時，燈絲的電阻為_____Ω；

（3）當滑片向左滑動時，電流表與電壓表示數的比值將_____；

（4）小致又想測未知電阻RX的阻值，但電壓表損壞了，于是他設計了如圖丙所示電路（R0為已知阻值的定值電阻），并設計了如下實驗步驟，請幫他寫出RX表達式：

實驗步驟：

A．按照設計的電路連接電路；

B．閉合S1和S2記錄電流表示數為I1；

C．閉合S1，斷開S2，記錄電流表示數為I2。

表達式：RX＝_____（用已知和測量的物理量的符號表示）。

（5）小明同學認為此實驗進行多次測量會更加準確，于是他在圖丙的基礎上在干路增加了一個滑動變阻器，改變滑動變阻器的阻值，重復上述操作，即可實現多次測量。小明同學的做法是_____，理由是_____，若小明采用這一方法，按照A、B、C的步驟測量，當滑動變阻器在某一阻值時，測量的電阻值_____（選填“變大”、“變小”或“不變”）。

Answer 1

【答案】右 4 變小 錯誤的 R0、RX兩端的電壓不再相等 變大

【解析】

（1）閉合開關前，小偉應將滑動變阻器的滑片移到阻值最大處的右端；

（2）根據圖乙可知，當燈的電壓為2V時，燈的電流為0.5A，由歐姆定律得到燈絲的電阻為：；

（3）電壓表測燈泡的電壓，電流表測通過燈泡的電流，當滑片向左滑動時，變阻器連入電路中的電阻變小，由可知電路中電流變大，根據U=IR可知燈泡兩端的電壓變大，根據P=UI可知燈泡的功率變大，燈絲的溫度升高，因燈絲的電阻隨溫度的升高而變大，故燈絲的電阻變大；由可知電流表與電壓表示數的比值即燈的電阻的倒數，故將變小；

（4）在步驟B中，電流表測兩電阻并聯的總電流；在步驟C中，電流表測通過R0的電流，由歐姆定律可知電源電壓：U=I2R0，根據并聯電路各支路互不影響，故在B中通過R0的電流仍I2，根據并聯電路電流的規律，通過待測電阻的電流為：IX=I1-I2，由歐姆定律和并聯電路電壓的規律，①；

（5）在圖丙的基礎上在干路增加了一個滑動變阻器，當兩開關都閉合時，兩電阻并聯后與變阻器串聯，當閉合S1，斷開S2，R0與變阻器串聯，由并聯電阻小于其中任何一個電阻結合分壓原理，R0與變阻器串聯時，R0兩端的電壓變大，小明同學的做法是錯誤的，理由是R0、RX兩端的電壓不再相等；由①可知，若小明采用這一方法，按照A、B、C的步驟測量，當滑動變阻器在某一阻值時，由分壓原理，在C操作中，R0兩端的電壓，即I2R0變大，由歐姆定律得到通過R0的電流也變大了，故IX=I1-I2變小了，所以由得到測量的電阻值變大了。