Question

与电阻有关的问题
a．小组测量小灯泡的电阻，设计的电路图中有1处错误，请你将错误之处圈出来，并改正在原图上．然后按照改正好的电路图，将没有完成的实物图连接好．

b．运用改正后的实验电路进行实验，小马获得如下的数据：

实验次数	I/A	U/V	R/Ω
1	0.30
2	0.24	1.7	7.1
3	0.20	1.4	7.0

如图是第一次实验中电压表的表盘情况，上述表格中有2处不完整，请你填写完整：此时小灯泡的电功率为    W．
c．小马有一个电路盒，面板（如图》上有红、绿灯各一只，两个开关S₁、S₂，一个电压表．在不打开盒子的情况下，他让小组其他同学探究盒内的电路结构．为此，小张做了如上表实验．根据实验情况，请你在方框内连接盒内电路的电路图：

只闭合开关		S1	S2	S1和S2
灯的发光情况	红灯	亮	不亮	亮
	绿灯	亮	不亮	不亮
电压表示数		有一定示数U1	没有示数	有一定示数U2（U2＞U1）

d．小马将一个O--16Ω的滑动变阻器和电流表如图甲所示连接在6V的电源上，闭合开关．请你计算下列问题：
（1）当滑片P置于变阻器中点时，此时等效电路如图乙所示．电路中总电阻是多大？
（2）若电流表量程为2A，则当变阻器滑片P在AB之间滑动时，R_ap的阻值变化范围是多少？

Answer 1

【答案】分析：a、在测量小灯泡电阻的实验中，电流表、滑动变阻器、小灯泡串联，电压表测量小灯泡两端的电压．
b、已知电压表的量程和分度值，可读出电压表示数，根据公式P=UI可求功率．
c、（1）利用串、并联电路的特点，结合表格中的开关断开或闭合时，红绿灯的亮灭情况，判断出开关的作用和位置以及电灯的连接方式；
（2）根据电压表示数，判断出电压表测量的对象，将电压表与被测量的灯并联．
d、（1）当滑片P 置于变阻器中点时，相当于两个电阻并联，且两并联电阻相等，阻值为滑动变阻器电阻的一半，从而求出电路中总电阻．
（2）根据公式R=先求出当电流表示数为2A时电路的总电阻，当变阻器滑片P在AB之间滑动时，把滑动变阻器的电阻分成两部分，根据并联电阻的特点求出两部分的电阻，从而求出R_ap的阻值变化范围．
解答：解：a、从电路图上不难发现，电压表测量的是小灯泡和滑动变阻器串联后的总电压，在该实验中电压表应该测量小灯泡两端的电压；电源有两节干电池串联而成电压为1.5V×2=3V，因此电压表的量程选择3V量程即可．
正确电路图如下

b、从上图根据电压表量程可读出电压表示数为2.1V，
 小灯泡功率P=UI=2.1V×0.3A=0.63W．
c、：（1）①S₁断开时，两灯都不亮，整个电路都不工作，说明S₁处在通断整个电路的位置，做总开关；
②闭合S₁，断开S₂时，灯都亮，S₁、S₂都闭合时，绿灯L₂不亮，说明S₂对L₂起到了相反作用，故L₂与S₂并联；
因此两灯只能串联，否则S₂闭合时电源就会短路．
（2）根据电压表示数的变化情况，电压表测量的只能是红灯L₁两端的电压，与L₁并联
如图所示

d、解：（1）电路总电阻R=R_ap=×8Ω=4Ω．
（2）当I=2A时，电路电阻R′===3Ω，
∵=+
∴=+，
解之：R_ap=4Ω，R_ap=12Ω．
故滑片P在AB之间滑动时，R_ap的阻值变化范围是4Ω～12Ω．
答：（1）电路中总电阻是4Ω．（2）R_ap的阻值变化范围是4Ω～12Ω．
点评：（1）考查对伏安法测电阻实验的掌握情况，实验中注意各电表的测量对象，以及量程的选择．
（2）电压表的读数以及电功率的计算，本题的关键是电压表的读数．
（3）设计电路图的关键是分析出电路中各用电器的连接情况，这是难点也是重点．
（4）计算电阻的关键是欧姆定律的应用和并联电阻的特点，难点是明白滑片移动过程中电阻的连接情况．