Question

某实验小组的小刘和小李两位同学先后利用如图所示电路测量一定值电阻R_x（不考虑温度对电阻的影响），图中连接电压表的线未画出．实验时，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，得到电流表和电压表的示数分别如表一和表二所示．经检查与核对，他们的实验操作与数据记录都准确无误．根据表中数据解答下列问题：

（1）比较表一和表二可知，当电流表示数增大时，在小刘的实验中，电压表的示数是增大的，而在小李的实验中电压表的示数却是减小的，请你简要分析产生这种现象的原因．

（2）请在图中将小李的实验电路连接完整．
（3）试求定值电阻R_x以及电源电压U．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据串联电路起分压作用，电流逐渐增大，说明滑动变阻器接入电路的阻值是越来越小的，而小刘是将电压表并联在定值电阻两端，而小李是将电压表并联在滑动变阻器两端的．
（2）根据实物电路连接的方法将电压表并联在滑动变阻器两端即可；
（3）根据小李的实验数据，找两组数据，以电源电压为等价列出两个关系式，解之即可．
解答：解：（1）分析小刘的实验数据可知，电流与电压成正比，电压与电流的比值相同，可见电压表一定是接在定值电阻两端；（1分）
而小李的实验数据表明，随着滑动变阻器阻值减小，电流表示数增大，电压表示数减小，电压与电流的比值减小，可见电压表一定是接在滑动变阻器两端．（1分）
因此电压表的测量对象不同是产生上述现象的原因．（1分）
（2）如图所示．（3分）

（要求“+”“-”接线柱连线正确无误，但量程选择可不做要求）
（3）方法一
根据表一，由欧姆定律得
R_x=U_x÷I（1分）
=1.0V÷0.1A
=10Ω（1分）
在小李的实验中，由欧姆定律及电压分配得
U=U₁+I₁R_x（2分）
在表二中任意选择一组数据并将表一中求得的R_x=10Ω代入得
U=6V（1分）
方法二
在小李的实验中，由欧姆定律及电压分配得
U=U₁+I₁R_x（1分）
U=U₂+I₂R_x（1分）
在表二中任意选择两组数据代入，解得
R_x=10Ω（2分）
U=6V（1分）
故答案为：（1）分析小刘的实验数据可知，电流与电压成正比，电压与电流的比值相同，可见电压表一定是接在定值电阻两端；（1分）
而小李的实验数据表明，随着滑动变阻器阻值减小，电流表示数增大，电压表示数减小，电压与电流的比值减小，可见电压表一定是接在滑动变阻器两端．（1分）
因此电压表的测量对象不同是产生上述现象的原因．（1分）
（2）电路图如上图所示，（3）10Ω，6V．
点评：知道实物连接的正确方法，知道串联电路的特点，会灵活应用欧姆定律进行计算．