Question

【題目】圖甲是小致硏究小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)電路圖，圖乙是小致根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出的U﹣I圖象，小燈泡標(biāo)有“2V”字樣，滑動(dòng)變阻器R標(biāo)有“20Ω1A”字樣：

（1）閉合開關(guān)前，小偉應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到_____端；

（2）小燈泡正常發(fā)光時(shí)，燈絲的電阻為_____Ω；

（3）當(dāng)滑片向左滑動(dòng)時(shí)，電流表與電壓表示數(shù)的比值將_____；

（4）小致又想測(cè)未知電阻RX的阻值，但電壓表?yè)p壞了，于是他設(shè)計(jì)了如圖丙所示電路（R0為已知阻值的定值電阻），并設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)幫他寫出RX表達(dá)式：

實(shí)驗(yàn)步驟：

A．按照設(shè)計(jì)的電路連接電路；

B．閉合S1和S2記錄電流表示數(shù)為I1；

C．閉合S1，斷開S2，記錄電流表示數(shù)為I2。

表達(dá)式：RX＝_____（用已知和測(cè)量的物理量的符號(hào)表示）。

（5）小明同學(xué)認(rèn)為此實(shí)驗(yàn)進(jìn)行多次測(cè)量會(huì)更加準(zhǔn)確，于是他在圖丙的基礎(chǔ)上在干路增加了一個(gè)滑動(dòng)變阻器，改變滑動(dòng)變阻器的阻值，重復(fù)上述操作，即可實(shí)現(xiàn)多次測(cè)量。小明同學(xué)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(cè)量，當(dāng)滑動(dòng)變阻器在某一阻值時(shí)，測(cè)量的電阻值_____（選填“變大”、“變小”或“不變”）。

Answer 1

【答案】右 4 變小 錯(cuò)誤的 R0、RX兩端的電壓不再相等 變大

【解析】

（1）閉合開關(guān)前，小偉應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大處的右端；

（2）根據(jù)圖乙可知，當(dāng)燈的電壓為2V時(shí)，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(cè)燈泡的電壓，電流表測(cè)通過(guò)燈泡的電流，當(dāng)滑片向左滑動(dòng)時(shí)，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(jù)U=IR可知燈泡兩端的電壓變大，根據(jù)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(shù)的比值即燈的電阻的倒數(shù)，故將變小；

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

（5）在圖丙的基礎(chǔ)上在干路增加了一個(gè)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)兩開關(guān)都閉合時(shí)，兩電阻并聯(lián)后與變阻器串聯(lián)，當(dāng)閉合S1，斷開S2，R0與變阻器串聯(lián)，由并聯(lián)電阻小于其中任何一個(gè)電阻結(jié)合分壓原理，R0與變阻器串聯(lián)時(shí)，R0兩端的電壓變大，小明同學(xué)的做法是錯(cuò)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(cè)量，當(dāng)滑動(dòng)變阻器在某一阻值時(shí)，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(guò)R0的電流也變大了，故IX=I1-I2變小了，所以由得到測(cè)量的電阻值變大了。