Question

在測(cè)量某一定值電阻R_x阻值的實(shí)驗(yàn)中，張楠同學(xué)選定了如圖所示的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，由于李驊同學(xué)的疏忽，做完實(shí)驗(yàn)后他才發(fā)現(xiàn)，把測(cè)量的電流值都寫(xiě)在如圖1所示草稿紙上而忘記填人記錄表格中．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5
壓U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5
電流I/A

（1）請(qǐng)你幫助李驊同學(xué)把記錄在草稿紙上的電流值對(duì)應(yīng)填人表格中，并寫(xiě)出你所依據(jù)的物理規(guī)律是

電阻一定時(shí)，流過(guò)電阻的電流隨電壓的增大而增大

（2）根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算該定值電阻的阻值為

5.1

Ω（保留一位小數(shù)）
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)所需電路，用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線完成圖2中的實(shí)物連接．
（4）滑動(dòng)變阻器在實(shí)驗(yàn)中除能起保護(hù)電路的作用外，另一個(gè)主要作用是

改變電阻兩端的電壓來(lái)改變通過(guò)的電流，以達(dá)到多次測(cè)量取平均值的目的，減小誤差

．
（5）若電源電壓恒定且未知，用電阻箱R（電路符號(hào)）代替滑動(dòng)變阻器，同時(shí)撤去電流表，請(qǐng)利用余下器材（不要再添加其它任何器材）設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量R_X阻值的實(shí)驗(yàn)電路圖，并在圖3中的方框中畫(huà)出．2分）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)在電阻一定時(shí)，電流跟電壓成正比，電壓增大，電流增大，據(jù)此把草稿紙上的電流值對(duì)應(yīng)填入表格中并得出規(guī)律．
（2）根據(jù)R=

U

I

得5次實(shí)驗(yàn)的電阻，然后求電阻的平均值即為定值電阻的阻值．
（3）電壓表與未知電阻并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí)電壓表示數(shù)變小說(shuō)明電路中的電流變小、滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大即右下方接線柱必須接入電路中．
（4）滑動(dòng)變阻器在測(cè)量定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)中的作用是改變連入電路的電阻，從而改變定值電阻兩端的電壓和電流，能完成多次實(shí)驗(yàn)．
（5）若電源電壓恒定，用電阻箱R代替滑動(dòng)變阻器，同時(shí)撤去電流表，可以使用電壓與電阻箱的阻值的比值表示電流，然后解題．

解答：解：（1）電阻一定時(shí)，電流跟電壓成正比，電壓增大，電流增大，把草稿紙上的電流值對(duì)應(yīng)填入表格中．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5
電壓U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5
電流I/A	0.10	0.18	0.30	0.42	0.50

（2）根據(jù)歐姆定律：R=

U

I

．R1=

U1

I1

=5Ω；R2=

U2

I2

=

1.0

0.18

=5.5Ω；R3=

U3

I3

=5.0Ω；R4=

U4

I4

=4.76Ω；R5=

U5

I5

=5.0Ω；

.

R

=

R1+R2+R3+R4+R5

5

=5.1Ω
（3）電壓表與未知電阻并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí)電壓表示數(shù)變小說(shuō)明電路中的電流變小、滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大即右下方接線柱必須接入電路中．如下左圖所示

（4）改變電阻兩端的電壓來(lái)改變通過(guò)的電流，以達(dá)到多次測(cè)量取平均值的目的，減小誤差．
（5）這是一道開(kāi)放性試題，只要電路圖設(shè)計(jì)符合題目要求，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康募纯桑?BR>如：若電源電壓恒定，用電阻箱R代替滑動(dòng)變阻器，同時(shí)撤去電流表，可以使用電壓與電阻箱的阻值的比值表示電流，根據(jù)I=

U

R

，先把電壓表接在電阻箱上，測(cè)量完畢后，再接在待測(cè)電阻上，測(cè)量完畢后，根據(jù)R=

U

I

即可求出R的阻值．如上右圖是兩種參考電路圖．
故答案為：（1）表略；（2）5.1Ω；（3）連接圖見(jiàn)上；（4）改變電阻兩端的電壓來(lái)改變通過(guò)的電流，以達(dá)到多次測(cè)量取平均值的目的，減小誤差．（5）見(jiàn)上圖．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了歐姆定律的應(yīng)用和電路故障的判斷、滑動(dòng)變阻器的使用等，關(guān)鍵是明白伏安法測(cè)未知電阻實(shí)驗(yàn)的原理和知道本實(shí)驗(yàn)中多次測(cè)量的目的是求平均值減小誤差．