Question

【題目】小明做“伏安法測電阻”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，準(zhǔn)備了以下器材：新1號(hào)干電池兩節(jié)、定值電阻R、電流表（0~0.6A，0~3A）、電壓表（0~3V，0~15V）、滑動(dòng)變阻器（20Ω 2A）、開關(guān)各一只、導(dǎo)線若干。設(shè)計(jì)如圖所示的電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

次數(shù)	1	2	3	4	5
電壓/V	0.5	1.2	1.6	2.2	2.6
電流/A	0.10	0.24	0.31	0.42	0.48

(1)按電路圖連接電路，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表指針明顯偏轉(zhuǎn)，原因可能是_____。

(2)排除故障后，要使電壓表示數(shù)逐漸變大，滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)向_____（填“左”或“右”）移動(dòng)。

(3)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明測出通過定值電阻R的電流和對應(yīng)的電壓值如表所示。老師看后說其中某一次所測數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的，分析出錯(cuò)的是第_____次實(shí)驗(yàn)，原因是_____。除去錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，所測該定值電阻的阻值是_____（結(jié)果精確到0.1）。

(4)小明利用上面器材，增加阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值電阻四個(gè)，來探究電流與電阻的關(guān)系。

①小明先將電阻接入電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，直到電壓表示數(shù)為2V，記下電流表示數(shù)；接著保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，把R換成10Ω電阻時(shí)，閉合開關(guān)，觀察電壓表示數(shù)為_____V，此時(shí)應(yīng)向_____（填“a”或“b”）端移動(dòng)滑片P（如上圖），才能使電壓表示數(shù)為2V，同時(shí)記下電流表的示數(shù)；

②換其它電阻，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。

③實(shí)驗(yàn)時(shí)每個(gè)電阻單獨(dú)接入電路，定值電阻兩端被控制電壓應(yīng)不小于_____V均能完成實(shí)驗(yàn)。

Answer 1

【答案】電阻R斷路 左 1 當(dāng)電壓為0.5V時(shí)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)接入阻值大于滑動(dòng)變阻器最大阻值 5.2 2.4 b 1.5

【解析】

(1)[1]電流表無示數(shù)，則電路可能為斷路，電壓表示數(shù)明顯偏轉(zhuǎn)，則電壓表串聯(lián)接入電路，可知故障可能為定值電阻斷路。

(2)[2]由圖可知，電路為滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián)，電壓表測定值電阻兩端電壓，則由串聯(lián)分壓可知，若電壓表示數(shù)變大，則滑動(dòng)變阻器兩端電壓變小，即接入阻值變小，由圖可知滑片應(yīng)向左移。

(3)[3][4]第一組數(shù)據(jù)中，定值電阻兩端電壓為0.5V，電流為0.1A，電源為兩節(jié)新干電池，電壓為3V，則由串聯(lián)分壓可知滑動(dòng)變阻器兩端電壓為2.5V，故滑動(dòng)變阻器接入阻值為

超過滑動(dòng)變阻器最大阻值，故第一組數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。

[5]后四組數(shù)據(jù)所求阻值為

求平均值可得定值電阻阻值為

(4)①[6][7]當(dāng)接5Ω定值電阻，電壓為2V時(shí)電路電流為

此時(shí)電路總電阻為

則滑動(dòng)變阻器接入阻值為

把R換成10Ω電阻時(shí)，由串聯(lián)分壓可求此時(shí)定值電阻兩端電壓為

則觀察電壓表示數(shù)為2.4V，為使電壓表示數(shù)變小，由串聯(lián)分壓可知，滑動(dòng)變阻器所分電壓應(yīng)變大，即接入阻值應(yīng)變大，故滑片應(yīng)向b端移動(dòng)。

③[8]為探究電流與電阻的關(guān)系，應(yīng)保證電壓不變，為保證實(shí)驗(yàn)完成，由串聯(lián)分壓可知，當(dāng)定值電阻接入阻值最大，滑動(dòng)變阻器接入阻值最大時(shí)，可使定值電阻所分電壓最小，故最小電壓為