Question

【题目】小华同学用“伏安法”来测量定值电阻Rx的阻值（约为10Ω），于是他从学校实验室借了一些器材，连接了如图甲所示的实物电路，其中滑动变阻器标有“30Ω 1A”字样。

物理量 实验序号	电压U（伏）	电流I（安）
1	2.8	0.22
2	2.2	0.27
3	1.6	0.30

（1）用图（甲）所示电路测量未知电阻所依据的原理是_____；实际操作中，小华小组发现两个电表只有一个有示数，初步检查确认，电路接线完好，两个电表均无故障，则发生故障的元件应是_____。

A．电源 B．电阻Rx C．滑动变阻器

（2）另一组的小明按照电路图连接实物电路，检查无误后闭合开关发现电压表如图乙所示，各元件均无故障，则造成这一现象的原因可能是：_____。

（3）正确操作后闭合开关，电流表示数为0.12A，电压表示数为1.8V，则电源提供的实际电压为_____V，计算Rx 的阻值为_____Ω．为了使测量结果更可靠，下一步的操作是_____。

（4）随后小华改做“测定小灯泡的电功率”实验，重新选择了电源（电压保持不变）、待测小灯泡（标有“0.27A”字样）、电流表、电压表（只有0～3V档完好）、滑动变阻器、开关及导线若干。小华正确连接电路后进行实验，在移动变阻器滑片至某一位置时，发现电压表示数为3V、电流表示数为0.22A．他经过思考重新连接电路进行实验，将新测得的三组数据记录在表格中，则小灯泡的额定功率为_____W。

Answer 1

【答案】R＝ B 滑动变阻器滑片没有移到阻值最大处 5.4 15 改变滑片位置多次测量取平均值减少误差 0.972

【解析】

（1）测电阻的原理：；

际操作中，小华小组发现两个电表只有一个有示数，

A、若电源有故障，电流表和电压表都无示数，故A错误；

B、若电阻Rx 有故障，若断路，电压表有示数，电流表无示数，若短路，电压表无示数，电流表有示数，故B正确；

C、若滑动变阻器有故障，两表同时有示数或无示数，故C错误。

（2）闭合开关发现电压表如图乙所示，即电压表偏转过大，可能是滑动变阻器滑片没有移到阻值最大处；

（3）根据闭合开关前滑片在阻值最大处，即滑动变阻器的电阻为30Ω，因为串联电路电流处处相等知：滑动变阻器的电流为0.12A，则滑动变阻器的电压为：U滑＝IR滑＝0.12A×30Ω＝3.6V；

电源电压为：U＝U滑+Ux＝3.6V+1.8V＝5.4V；

定值电阻Rx 的阻值为：；

为了使测量结果更可靠，需要改变滑片位置多次测量取平均值减少误差。

（4）由表格数据可知，电压表的示数减小时，电路中的电流变大，则重新连接电路时，电压表并联在滑动变阻器两端，

当电路中的电流为0.22A时，灯泡两端的电压为3V，滑动变阻器两端的电压为2.8V，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，电源的电压U＝UL+U滑＝3V+2.8V＝5.8V，

由表格数据可知，电路中的电流为0.27A时，滑动变阻器两端的电压U滑′＝2.2V，

则灯泡的额定电压：U额＝U﹣U滑′＝5.8V﹣2.2V＝3.6V，

灯泡的额定功率：P额＝U额I额＝3.6V×0.27A＝0.972W。