Question

如图所示，某同学正在测量小灯泡灯丝电阻．实验所用电源为三节新干电池串联，其电压为

 

V．图中仪表量程分别是0～3V和0～0.6A．
（1）图中电压表示数为

 

V，滑动变阻器两端的电压是

 

V．
（2）图中电流表示数为

 

A，流过滑动变阻器的电流是

 

A．
（3）实验所测小灯泡灯丝电阻是

 

Ω．
（4）根据此时滑片位置和上述数据，可以推测闭合开关前滑动变阻器滑片应位于最

 

（“左”、“右”）端，接入电路阻值可能是“0Ω、5Ω、10Ω、20Ω、50Ω、100Ω”等数值中的

 

．
（5）请在右侧电路图上电流表符号的左右两侧，用“+”、“-”号标出电流表和电压表的正负接线柱位置．

Answer 1

分析：串联电池组的电压可以通过每一节电池的电压相加得到；
（1）正确读取电压表的示数，再根据串联分压，可以得到滑动变阻器两端的电压；
（2）正确读取电流表的示数，再根据串联电路中各处电流相等，可以得到通过滑动变阻器的电流；
（3）灯丝的电阻可以通过欧姆定律计算得出；
（4）认真观察实物图，当滑片在最左端时，滑动变阻器的全部电阻丝接入电路，再根据图中滑片所处的位置及阻值可以估算滑动变阻器的最大阻值；
（5）在电表旁边标“+”“-”号的关键是要找对电池的“+”“-”号．

解答：解：一节新干电池的电压为1.5V，串联电池组的电压就等于各串联电池的电压之和，所为为1.5V+1.5V+1.5V=4.5V；
（1）依据所选量程，电压的示数为2V+0.4V=2.4V．再根据串联电路的分压关系可以求出，滑动变阻器两端的电压为4.5V-2.4V=2.1V；
（2）依据所选量程，电流表的示数为0.2A+0.04A=0.24A．又因为串联电路各处的电流相等，所以流经滑动变阻器的电流也是0.24A；
（3）灯丝的电阻可以通过公式计算得出R=

U

I

=

2.4V

0.24A

=10Ω；
（4）从实物图中可以看出，电流从滑动变阻器的右下接线柱流入，从左上接线柱流出，接入电路的有效部分为滑片右边的部分，所以，当滑片在最左端时，滑动变阻器的全部电阻丝接入电路．根据以上的数据可以计算出此时接入电路的阻值，R=

U

I

=

2.1V

0.24A

=8.75Ω，图中此时滑片所处的位置靠近中间偏右，也就是说，滑动变阻器的总阻值应该大于并接近8.75Ω的二倍，而备选答案中最接近的只有20Ω；
（5）因为干电池的正级在右端，所以，顺着电流的方向可以标出电压表、电流的正负接线柱．见下图：

故答案为：4.5；（1）2.4，2.1；（2）0.24，0.24；（3）10；（4）左，20Ω；（5）如图．

点评：此题为伏安法测电阻，却同时考查了串联电池组电压的计算，电流表、电压表的读数，串联电路的电压、电流规律，滑动变阻器的连接，电阻的计算等多个知识点．通过分析各种图来获取信息的能力也是此题中我们可以学到的重点内容．