Question

8．在九年级物理实验操作考查中，小华考查的是测量定值电阻的阻值．提供的器材有蓄电池（电源电压为6V且保持不变）1个、开关1个、滑动变阻器（“20Ω 2A”“50Ω 1A”）各1个、待测定值电阻R_x1个（无阻值标识）、电压表1个、电流表1个、导线若干．

（1）小华首先画电路图，如图甲所示，请根据电路图（甲）用笔画线代替导线连接实物图（乙），电流表选用0～0.6A量程，电压表选用为0～15V 量程；
（2）小华接下来组装电路，小华选用的是“20Ω 2A”滑动变阻器，在组装的过程中，开关应断开，滑动变阻器的滑片P应位于B（A/B）端；闭合开关后，小华观察到电流表和电压表的一组示数如图丙所示，请记录：I=0.5A，U=4V，由此可算得待测电阻R_x=8Ω；
（3）根据（2）测得的R_x的阻值，如果小华还想测量R_x两端的电压为1V时的电流值和电阻值，为使测量结果更精确一些，测量前应该进行的操作是：
①电压表换用0～3V量程，
②换用“50Ω 1A”滑动变阻器；
（4）在物理实验中，经常需要对物理量进行多次测量，下列哪个实验与本实验进行多次测量的目的是一样的B．
A．探究杠杆平衡条件时测量三组数据，
B．测量物理课本的宽度时测量三次数据，
C．探究电流与电阻的关系时测量三组电流与电阻的值；
（5）小明的同桌提出利用该电路测出小灯泡在三次不同电压下的电流值，分别求出三次灯泡的电阻值，再求出平均值得到灯泡的电阻，你认为这种方案可行吗？不可行（可行/不可行），理由是灯丝的电阻与温度有关．

Answer 1

分析 （1）根据串联电路电压的规律和分压原理确定变阻器的连接；根据电路图连接实物图；
（2）在组装的过程中，开关应断开，滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处；
根据图中电流表小量程和电压表大量程读数，根据欧姆定律求电阻；
（3）根据测量电压确定电压表量程，根据串联电路电压的规律和分压原理确定变阻器连入电路中的电阻大小，确定变阻器的规格；
（4）实验中多次测量有的是为了得出普遍性的结论，有的是取平均值减小误差，明确本实验多次测量的目的，分析每个选项，确定正确答案；
（5）根据灯丝的电阻与温度有关，不是一个定值分析回答．

解答 解：（1）电流表选用0～0.6A量程，电压表选用为0～15V 量程；注意电表接线柱的接法，将变阻器滑片以左电阻丝接入电路中，根据电路图连接实物图，如下所示：

（2）在组装的过程中，开关应断开，滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处，即B端；
闭合开关后，小华观察到电流表和电压表的一组示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，I=0.5A；电压表选用大量程，分度值为0.5V，U=4V，由此可算得待测电阻：
R_x=$\frac{U}{I}=\frac{4V}{0.5A}$=8Ω；
（3）根据（2）测得的R_x的阻值，如果小华还想测量R_x两端的电压为1V时的电流值和电阻值，为使测量结果更精确一些，测量前应该进行的操作是：
①因R_x两端的电压为1V，故电压表换用0～3V量程；
②根据串联电路电压的规律，R_x两端的电压为1V时，变阻器分得的电压U_滑=6V-1V=5V，变阻器分得的电压是R_x两端的电压的$\frac{5V}{1V}$，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻至为R_滑=5×8Ω=40Ω，故换用“50Ω 1A”滑动变阻器；
（4）本实验多次测量是为了取平均值是为了提高测量的准确度，减小误差：
A．探究杠杆平衡条件时测量三组数据，是为了得出普遍性的结论，不符合题意；
B．测量物理课本的宽度时测量三次数据，是为了取平均值减小误差，符合题意；
C．探究电流与电阻的关系时测量三组电流与电阻的值；是为了得出普遍性的结论，不符合题意；
故选B；
（5）小明的同桌提出利用该电路测出小灯泡在三次不同电压下的电流值，分别求出三次灯泡的电阻值，再求出平均值得到灯泡的电阻，因灯丝的电阻与温度有关，不是一个定值，取平均值没有意义，故这种方案不可行．
故答案为：
（1）如上所示；
（2）B；0.5；4；8；
（3）①电压表换用0～3V量程  ②换用“50Ω 1A”滑动变阻器；
（4）B；
（5）不可行；灯丝的电阻与温度有关．

点评 本题测量定值电阻的阻值，考查电路的连接、注意事项、电阻计算、对器材的要求、归纳法的运用、数据的处理方法及影响电阻大小的因素，综合性较强．为中考的热点问题，要掌握．