Question

8．小明在做“用伏安法測電阻”的實驗中，所用的器材有3V的電源，最大阻值為10Ω的滑動變阻器R，待測電阻R_x及如圖甲所示的其它器材．
（1）如圖甲，實驗電路還未連接完整，請用筆畫線代替導(dǎo)線在相應(yīng)圖中將實驗電路連接完整，要求滑動變阻器滑片向右移動時，電流表的示數(shù)增大．
（2）連接電路時，開關(guān)應(yīng)處于斷開　狀態(tài)．
（3）甲組同學(xué)連接好最后一根導(dǎo)線，燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的光并很快熄滅．檢查后，發(fā)現(xiàn)連線正確，請你找出實驗中兩個操作不當之處：①連接電路時，開關(guān)未斷開；②閉合電路前，滑動變阻器沒有調(diào)到最大阻值處．
（4）乙組同學(xué)閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表有示數(shù)．接下來應(yīng)進行的操作是C
A．更換小燈泡
B．檢查電路是否斷路
C．移動滑動變阻器滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光
（5）調(diào)節(jié)滑動變阻器進行多次測量，其中一次當電壓表的示數(shù)為2.5V時，電流表對應(yīng)的示數(shù)如圖乙所示，則本次測得的待測電阻R_x=9.6Ω．（保留兩位有效數(shù)字）
（6）做完以上實驗后，小明還用該實驗裝置來探究電流與電壓的關(guān)系，計劃測量當R_x兩端電壓分別為1V、2V、3V時對應(yīng)的電流，但發(fā)現(xiàn)無論調(diào)節(jié)滑動變阻器都不能使R_x兩端電壓達到1V，原因可能是滑動變阻器R的阻值太小．
（7）表中是按正確的操作測得的數(shù)據(jù)，某同學(xué)通過計算發(fā)現(xiàn)三次小燈泡的阻值不相等，其原因是燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

實驗次數(shù)	1	2	3
電壓U/V	2.0	3.0	3.8
電流I/A	0.33	0.34	0.40
電阻R/Ω	6.0	8.8	9.5

Answer 1

分析 （1）掌握滑動變阻器的接法，滑動變阻器滑片向右移動時，電流表的示數(shù)增大，則滑動變阻器的阻值需減��；
（2）為保護電路，連接電路時，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)；
（3）連接完最后一根導(dǎo)線，燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的光，說明連接完最后一根導(dǎo)線，電路立即接通且電路電阻阻值很小，可從連接電路的注意事項入手分析原因；
（4）乙組同學(xué)閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表有示數(shù)，說明電路是通路，不用更換燈泡，也不用檢查電路是否斷路，可能是連入電阻太大，電路中電流太小所致，分析電阻過大的原因，然后進行下一步操作．
（5）確定電流表的量程和分度值，讀出示數(shù)，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$計算出電阻值；
（6）根據(jù)串聯(lián)分壓的知識進行分析；
（7）燈絲的電阻與溫度有關(guān)，隨溫度的升高而增大，不同溫度下的電阻不同．

解答 解：（1）滑動變阻器滑片向右移動時，電流表的示數(shù)增大，所以滑動變阻器應(yīng)接下面右邊的接線柱，如圖所示：

（2）連接電路時，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)；
（3）該組同學(xué)連接好最后一根導(dǎo)線后，燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的光并很快熄滅，說明連完最后一根線，電路立即接通且電路電流較大，電路阻值太小，
因此原因是：①連接電路時沒斷開開關(guān)；②滑動變阻器沒調(diào)到最大阻值；
（4）乙組同學(xué)閉合開關(guān)后，電流表有示數(shù)，說明電路是通路，燈泡沒壞，也不是斷路，可能是連入電阻太大，電路中電流太小所致，下一步操作：移動滑動變阻器滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光，即應(yīng)進行C項操作．
（5）由圖知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.26A，
則R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.26A}$≈9.6Ω；
（6）電源電壓為3V，電阻與滑動變阻器串聯(lián)，根據(jù)串分壓的知識，當電阻電壓為1V時，滑動變阻器兩端的電壓應(yīng)為2V，則滑動變阻器的阻值為待測電阻的2倍，所以電阻兩端電壓達不到1V，是因為滑動變阻器R的阻值太小；
（7）由于燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，所以三次測得的小燈泡的阻值不相等．
故答案為：（2）斷開；
（3）①連接電路時，開關(guān)未斷開；②閉合電路前，滑動變阻器沒有調(diào)到最大阻值處．
（4）C．
（5）9.6；
（6）滑動變阻器R的阻值太�。�
（7）燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

點評 此題是伏安法測電阻的實驗，考查了對實驗原理及滑動變阻器的應(yīng)用，還涉及到了燈絲電阻與溫度的關(guān)系，同時涉及到了串聯(lián)電路的分壓的知識．