Question

在测量阻值约为5Ω的定值电阻R_x的实验中，小明用如图甲所示的器材进行实验，电源电压保持不变．
（1）如图甲所示，在图中用笔画线代替导线，将实验电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片  向右滑动时连人电路的电阻变小．
（2）小明把最后一根导线连接完毕后，看到电压表和电流表立即都有较大示数，他在实验操  作中的两处错误是______和______．
（3）改正错误后，小明改变R_x两端的电压和电流．两次测得的电阻值分别为R₁=5.1Ω，R₂=5.3Ω．第三次测量时，电压表的示数为1.5V，电流表的示数如图乙所示，则R=______Ω，实验测得值应为R_x=______Q．
（4）若将图甲中的电阻换为小灯泡，当滑动变阻器接人电路的电阻变小时，电压表与电流表示数的比值将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）．

Answer 1

【答案】分析：（1）应用伏安法测量电阻，需要待测电阻、电流表、滑动变阻器、电源、开关用导线组成串联电路，并且电压表与定值电阻并联测量两端电压；要使滑片向右滑动时接入电路电阻减小，需要滑动变阻器接入电路的电阻线变短；
（2）从连接电路的注意事项分析原因：连接电路时电键应闭合，滑动变阻器阻值应为最大；
（3）分清电流表量程及最小分度值，由图读出电压U、电流I值，然后根据R=求电阻；求三次测量的平均值，即待测电阻的阻值；
（4）灯丝电阻与温度有关：温度越高，电阻越大．
解答：解：
（1）由图知：大部分元件连接完毕，需要滑动变阻器选择右下角接线柱与待测电阻左接线柱串联；电源电压由2节干电池提供，所以电压表选择0～3V量程与电阻并联．实物连接如下：
（2）将最后一根导线连接完毕后，发现电流表和电压表都有较大的示数，其原因可能是：在连接电路时，开关没有断开；滑动变阻器的滑片处于连入电路阻值较小处．
（3）由上知：电源电压为3V，待测电阻在5Ω左右，所以电路最大电流为I===0.6A；
图中电流表的指针在中间，所以选择的是小量程，此时的示数为I=0.3A，
此时电阻阻值为R===5Ω；
测量结果为R_x==≈5.1Ω；
（4）当滑动变阻器接人电路的电阻变小时，电源电压不变，电路总电阻减小，所以电路电流增大，灯泡变亮，电压表与电流表示数的比值即灯丝电阻变大．
故答案为：
（1）实物连接如下：
；
（2）连接电路过程中开关没有断开；滑动变阻器滑片没有位于最大阻值处；
（3）5.0；5.1；
（4）变大．
点评：此题考查的是伏安法测电阻的实物连接，注意事项，电流表、电压表量程的确定和读数，实验数据的处理以及电阻与温度的关系，考查角度全面，包含的知识点较多，从电源和电阻阻值得到电压表、电流表量程是突破口．