Question

8．在九年級物理實驗操作考查中，小華考查的是測量定值電阻的阻值．提供的器材有蓄電池（電源電壓為6V且保持不變）1個、開關(guān)1個、滑動變阻器（“20Ω 2A”“50Ω 1A”）各1個、待測定值電阻R_x1個（無阻值標(biāo)識）、電壓表1個、電流表1個、導(dǎo)線若干．

（1）小華首先畫電路圖，如圖甲所示，請根據(jù)電路圖（甲）用筆畫線代替導(dǎo)線連接實物圖（乙），電流表選用0～0.6A量程，電壓表選用為0～15V 量程；
（2）小華接下來組裝電路，小華選用的是“20Ω 2A”滑動變阻器，在組裝的過程中，開關(guān)應(yīng)斷開，滑動變阻器的滑片P應(yīng)位于B（A/B）端；閉合開關(guān)后，小華觀察到電流表和電壓表的一組示數(shù)如圖丙所示，請記錄：I=0.5A，U=4V，由此可算得待測電阻R_x=8Ω；
（3）根據(jù)（2）測得的R_x的阻值，如果小華還想測量R_x兩端的電壓為1V時的電流值和電阻值，為使測量結(jié)果更精確一些，測量前應(yīng)該進行的操作是：
①電壓表換用0～3V量程，
②換用“50Ω 1A”滑動變阻器；
（4）在物理實驗中，經(jīng)常需要對物理量進行多次測量，下列哪個實驗與本實驗進行多次測量的目的是一樣的B．
A．探究杠桿平衡條件時測量三組數(shù)據(jù)，
B．測量物理課本的寬度時測量三次數(shù)據(jù)，
C．探究電流與電阻的關(guān)系時測量三組電流與電阻的值；
（5）小明的同桌提出利用該電路測出小燈泡在三次不同電壓下的電流值，分別求出三次燈泡的電阻值，再求出平均值得到燈泡的電阻，你認(rèn)為這種方案可行嗎？不可行（可行/不可行），理由是燈絲的電阻與溫度有關(guān)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和分壓原理確定變阻器的連接；根據(jù)電路圖連接實物圖；
（2）在組裝的過程中，開關(guān)應(yīng)斷開，滑動變阻器的滑片P應(yīng)位于阻值最大處；
根據(jù)圖中電流表小量程和電壓表大量程讀數(shù)，根據(jù)歐姆定律求電阻；
（3）根據(jù)測量電壓確定電壓表量程，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和分壓原理確定變阻器連入電路中的電阻大小，確定變阻器的規(guī)格；
（4）實驗中多次測量有的是為了得出普遍性的結(jié)論，有的是取平均值減小誤差，明確本實驗多次測量的目的，分析每個選項，確定正確答案；
（5）根據(jù)燈絲的電阻與溫度有關(guān)，不是一個定值分析回答．

解答 解：（1）電流表選用0～0.6A量程，電壓表選用為0～15V 量程；注意電表接線柱的接法，將變阻器滑片以左電阻絲接入電路中，根據(jù)電路圖連接實物圖，如下所示：

（2）在組裝的過程中，開關(guān)應(yīng)斷開，滑動變阻器的滑片P應(yīng)位于阻值最大處，即B端；
閉合開關(guān)后，小華觀察到電流表和電壓表的一組示數(shù)如圖丙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，I=0.5A；電壓表選用大量程，分度值為0.5V，U=4V，由此可算得待測電阻：
R_x=$\frac{U}{I}=\frac{4V}{0.5A}$=8Ω；
（3）根據(jù)（2）測得的R_x的阻值，如果小華還想測量R_x兩端的電壓為1V時的電流值和電阻值，為使測量結(jié)果更精確一些，測量前應(yīng)該進行的操作是：
①因R_x兩端的電壓為1V，故電壓表換用0～3V量程；
②根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，R_x兩端的電壓為1V時，變阻器分得的電壓U_滑=6V-1V=5V，變阻器分得的電壓是R_x兩端的電壓的$\frac{5V}{1V}$，根據(jù)分壓原理，變阻器連入電路中的電阻至為R_滑=5×8Ω=40Ω，故換用“50Ω 1A”滑動變阻器；
（4）本實驗多次測量是為了取平均值是為了提高測量的準(zhǔn)確度，減小誤差：
A．探究杠桿平衡條件時測量三組數(shù)據(jù)，是為了得出普遍性的結(jié)論，不符合題意；
B．測量物理課本的寬度時測量三次數(shù)據(jù)，是為了取平均值減小誤差，符合題意；
C．探究電流與電阻的關(guān)系時測量三組電流與電阻的值；是為了得出普遍性的結(jié)論，不符合題意；
故選B；
（5）小明的同桌提出利用該電路測出小燈泡在三次不同電壓下的電流值，分別求出三次燈泡的電阻值，再求出平均值得到燈泡的電阻，因燈絲的電阻與溫度有關(guān)，不是一個定值，取平均值沒有意義，故這種方案不可行．
故答案為：
（1）如上所示；
（2）B；0.5；4；8；
（3）①電壓表換用0～3V量程  ②換用“50Ω 1A”滑動變阻器；
（4）B；
（5）不可行；燈絲的電阻與溫度有關(guān)．

點評 本題測量定值電阻的阻值，考查電路的連接、注意事項、電阻計算、對器材的要求、歸納法的運用、數(shù)據(jù)的處理方法及影響電阻大小的因素，綜合性較強．為中考的熱點問題，要掌握．