Question

18．要測量某電阻的阻值，實驗桌上有下列器材：電流表A（0-0.6A），電壓表V（0-3V），電源4.5V，滑動變阻器R，開關，導線，待測電阻R_x（約6Ω左右）．實驗要求：多測幾組數(shù)據(jù)且兩電表都不能超過其量程．
（1）根據(jù)電路圖用筆畫線代替導線，將實物電路連接好．

（2）實驗時，電路中允許通過的最大電流為0.5A．
（3）在連接電路時，有R₁（12Ω 1A）和R₂（3Ω 2A）兩種滑動變阻器，要保證實驗順利進行，應選R₁（填R₁或R₂）．
（4）小華改變電阻兩端的電壓進行了三次測量，三次測出的電阻分別為5.9Ω、6.1Ω、6.3Ω并不相等，為減小實驗誤差，該電阻的真實值更接近于6.1Ω．
（5）將上述實驗中的電阻換成小燈泡，用同樣的方法測小燈泡的電阻，分析實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，小燈泡兩端電壓越低，小燈泡的電阻越小，原因是燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，小燈泡兩端電壓越低，燈泡的實際功率越小，溫度越低．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電路圖連接實物圖，可采用“電流流向法”，從電源的正極出發(fā)，按照電流的流向，先串主電路，再將電壓表并在待測電阻的兩端；連接滑動變阻器時，要“一上一下”的原則．
（2）當電壓表的指針滿偏時，根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流，然后結(jié)合電流表的量程確定電路中的最大電流．
（3）當電壓表的示數(shù)為3V時，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的最小電阻值，據(jù)此判斷滑動變阻器的規(guī)格；
（4）求出三次電阻的平均值便可；
（5）根據(jù)燈絲電阻隨溫度升高而增大的特點進行分析．

解答 解：（1）采用“電流流向法”，電流從電源正極出發(fā)依次將開關、滑動變阻器、待測電阻R₁、電流表串聯(lián)起來，再將電壓表并聯(lián)在待測電阻的兩端；注意滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，電流從正接線柱流入負接線柱流出，如下圖所示：

（2）當電壓表的示數(shù)為3V時，
電路中的電流I=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{3V}{6Ω}$=0.5A＜0.6A，
所以電路中允許通過的最大電流為0.5A；
（3）當電壓表的示數(shù)為3V時，I=0.5A，
滑動變阻器兩端的電壓U_滑=U-U₁=4.5V-3V=1.5V，
滑動變阻器接入電路的最小電阻值：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{1.5V}{0.5A}$=3Ω，
故為了多測幾組數(shù)據(jù)且電表都不能超過其量程，應選滑動變阻器R₁．
（4）電阻R=$\frac{5.9Ω+6.1Ω+6.3Ω}{3}$=6.1Ω；
（5）由于燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，小燈泡兩端電壓越低，燈泡的實際功率越小，溫度越低，所以小燈泡的電阻越小．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）0.5；（3）R₁；（4）6.1；（5）燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，小燈泡兩端電壓越低，燈泡的實際功率越小，溫度越低．

點評 本題考查了實物電路圖的連接和滑動變阻器規(guī)格的選擇以及串聯(lián)電路特點、歐姆定律的應用，關鍵是根據(jù)電壓表和電流表的量程確定電路中的最大電流．為減小誤差，應多測幾組數(shù)據(jù)求平均值，實驗中還考查了燈絲電阻與溫度的關系．