Question

6．小明做測(cè)量定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)．

（1）如圖所示，小明所接的實(shí)驗(yàn)電路存在錯(cuò)誤，但只需改動(dòng)一根導(dǎo)線即可．請(qǐng)?jiān)趹?yīng)改動(dòng)的導(dǎo)線上打“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的接法．
（2）正確連接后開始實(shí)驗(yàn)，由于小明疏忽，做完實(shí)驗(yàn)后他才發(fā)現(xiàn)，把測(cè)量的電流值都寫在草稿紙上而忘記填入記錄表格中．請(qǐng)你幫小明把草稿紙上的電流值對(duì)應(yīng)填入表二中，并寫出你所依據(jù)的物理規(guī)律是電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比．
表一

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5
電壓U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5
電流I/A	0.10	0.18	0.30	0.42	0.50

表二

電壓U/V	2.0	2.5	2.8	4.5
電流I/A	0.26	0.30	0.32	0

（3）根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算該定值電阻的阻值為5.1Ω（保留一位小數(shù)）；
（4）滑動(dòng)變阻器在實(shí)驗(yàn)中除能起保護(hù)電路的作用外，另一個(gè)主要作用是改變定值電阻的電壓和通過的電流；
（5）本實(shí)驗(yàn)裝置還可測(cè)量小燈泡的功率．小明選取額定電壓為2.5V的小燈泡換接定值電阻的位置上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，表二為所測(cè)的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)將表中空白處補(bǔ)充填寫完整，并說明填寫的依據(jù)小燈泡兩端電壓遠(yuǎn)大于它的額定電壓，燈已燒壞，電路為斷路．

Answer 1

分析 （1）電壓表應(yīng)測(cè)電阻的電壓；
（2）根據(jù)電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比填入電流值；
（3）根據(jù)歐姆定律I=$\frac{U}{R}$，由表格中數(shù)據(jù)求得五次實(shí)驗(yàn)的電阻，為提高測(cè)量的準(zhǔn)確程度，將平均值作為測(cè)量的結(jié)果；
（4）為提高測(cè)量的準(zhǔn)確程度，要多次測(cè)量，將平均值作為測(cè)量的結(jié)果；
（5）小燈泡的額定電壓只有2.5V，實(shí)際電壓最大不高于額定電壓的五分之一．

解答 解：
（1）由實(shí)物電路可知，電壓表測(cè)電源電壓了，是錯(cuò)誤的，電壓表應(yīng)測(cè)定值電阻的電壓，如下圖所示：

（2）由于用同一電阻做實(shí)驗(yàn)，電阻一定，則電流與電壓成正比（需考慮到誤差因素），即電壓值增大時(shí)，對(duì)應(yīng)的電流值也增大，將對(duì)應(yīng)的數(shù)填入下表：
表一：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5
電壓U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5
電流I/A	0.10	0.18	0.30	0.42	0.50

（3）由公式R=$\frac{U}{I}$結(jié)合表一中的數(shù)據(jù)可得：
第一次到第五次實(shí)驗(yàn)的電阻分別為5Ω、5.6Ω、5Ω、4.8Ω、5Ω，
為提高測(cè)量的準(zhǔn)確程度，將平均值作為測(cè)量的結(jié)果，
則定值電阻的阻值：R_平均=$\frac{5Ω+5.6Ω+5Ω+4.8Ω+5Ω}{5}$≈5.1Ω；
（4）在測(cè)量定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器在實(shí)驗(yàn)中除能起保護(hù)電路的作用外，另一個(gè)主要作用是：改變定值電阻的電壓和通過的電流，多次測(cè)量取平均值；
（5）小燈泡的額定電壓只有2.5V，實(shí)際電壓最大不高于額定電壓的五分之一，所以燈泡兩端電壓的最大值為2.5V×1.2=3V，
當(dāng)燈泡兩端的電壓為4.5V時(shí)，小燈泡已被燒壞，所以電流為0．
表二：

電壓U/V	2.0	2.5	2.8	4.5
電流I/A	0.26	0.30	0.32	0

故答案為：（1）如上圖所示；
（2）如表一；電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比；
（3）5.1；
（4）改變定值電阻的電壓和通過的電流；
（5）如表二所示；小燈泡兩端電壓遠(yuǎn)大于它的額定電壓，燈已燒壞，電路為斷路．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)量定值電阻阻值，考查電路的連接、數(shù)據(jù)分析處理、變阻器的作用及實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)等知識(shí)．