Question

某實驗小組的小劉和小李兩位同學(xué)先后利用如圖所示電路測量一定值電阻R_x（不考慮溫度對電阻的影響），圖中連接電壓表的線未畫出．實驗時，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片，得到電流表和電壓表的示數(shù)分別如表一和表二所示．經(jīng)檢查與核對，他們的實驗操作與數(shù)據(jù)記錄都準(zhǔn)確無誤．根據(jù)表中數(shù)據(jù)解答下列問題：

（1）比較表一和表二可知，當(dāng)電流表示數(shù)增大時，在小劉的實驗中，電壓表的示數(shù)是增大的，而在小李的實驗中電壓表的示數(shù)卻是減小的，請你簡要分析產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因．

（2）請在圖中將小李的實驗電路連接完整．
（3）試求定值電阻R_x以及電源電壓U．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)串聯(lián)電路起分壓作用，電流逐漸增大，說明滑動變阻器接入電路的阻值是越來越小的，而小劉是將電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端，而小李是將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端的．
（2）根據(jù)實物電路連接的方法將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端即可；
（3）根據(jù)小李的實驗數(shù)據(jù)，找兩組數(shù)據(jù)，以電源電壓為等價列出兩個關(guān)系式，解之即可．
解答：解：（1）分析小劉的實驗數(shù)據(jù)可知，電流與電壓成正比，電壓與電流的比值相同，可見電壓表一定是接在定值電阻兩端；（1分）
而小李的實驗數(shù)據(jù)表明，隨著滑動變阻器阻值減小，電流表示數(shù)增大，電壓表示數(shù)減小，電壓與電流的比值減小，可見電壓表一定是接在滑動變阻器兩端．（1分）
因此電壓表的測量對象不同是產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因．（1分）
（2）如圖所示．（3分）

（要求“+”“-”接線柱連線正確無誤，但量程選擇可不做要求）
（3）方法一
根據(jù)表一，由歐姆定律得
R_x=U_x÷I（1分）
=1.0V÷0.1A
=10Ω（1分）
在小李的實驗中，由歐姆定律及電壓分配得
U=U₁+I₁R_x（2分）
在表二中任意選擇一組數(shù)據(jù)并將表一中求得的R_x=10Ω代入得
U=6V（1分）
方法二
在小李的實驗中，由歐姆定律及電壓分配得
U=U₁+I₁R_x（1分）
U=U₂+I₂R_x（1分）
在表二中任意選擇兩組數(shù)據(jù)代入，解得
R_x=10Ω（2分）
U=6V（1分）
故答案為：（1）分析小劉的實驗數(shù)據(jù)可知，電流與電壓成正比，電壓與電流的比值相同，可見電壓表一定是接在定值電阻兩端；（1分）
而小李的實驗數(shù)據(jù)表明，隨著滑動變阻器阻值減小，電流表示數(shù)增大，電壓表示數(shù)減小，電壓與電流的比值減小，可見電壓表一定是接在滑動變阻器兩端．（1分）
因此電壓表的測量對象不同是產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因．（1分）
（2）電路圖如上圖所示，（3）10Ω，6V．
點評：知道實物連接的正確方法，知道串聯(lián)電路的特點，會靈活應(yīng)用歐姆定律進行計算．