Question

某同學用電流表、電壓表測量一段電阻絲R的阻值，他已連接了部分電路，如圖甲所示，請你接著完成下列步驟．

（1）用筆畫線代替導線，將圖甲中電路補畫完整．
（2）正確連接電路后，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應該置于______端（選填“A”或“B”）；
（3）當電壓表示數為2.2V時，電流表的示數如圖乙所示，這時電路中的電流是______A，電阻絲的電阻為______Ω．這位同學通過改變被測電阻兩端的電壓，共測得3組實驗數據，最后算出電阻的平均值，這樣做的目的是：______．
（4）若將上面實驗中的定值電阻R換成標有“3.8V”字樣的小燈泡，燈絲電阻約為15Ω，后來這位同學在多次測電阻的過程中，發現當電壓表的示數增大時，電壓表與電流表的示數的比值將______（選填“變大”、“不變”或“變小”），產生這一現象的原因是：______．
（5）這位同學還想測出該小燈泡的額定功率，發現電壓表的15V量程檔已經損壞，3V量程檔完好，請根據已有器材在圖丙中設計電路圖完成實驗任務．此時應調節滑動變阻器，使電壓表示數為______V．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據電阻分得的最大電壓確定電壓表的量程，且與電阻并聯，滑動變阻器按一上一下的原則串聯在電路中；
（2）閉合開關前，為防止電路中的電流過大燒壞用電器，保護電路的滑動變阻器處于最大阻值處；
（3）根據電流表的量程和分度值讀出電流表的示數，根據歐姆定律求出電阻的阻值，多次測量求平均值可起到減小誤差的作用；
（4）根據燈泡燈絲的阻值是隨溫度變化的進行解答；
（5）假如電壓表0～15V量程已損壞，可用0～3V的量程，不過要將電壓表與滑動變阻器并聯，當電壓表的示數等于4.5V-3.8V=0.7V時，燈兩端的電壓就是3.8V，燈正常發光．
解答：解：
（1）電源的電壓為1.5V×3=4.5V，電阻分得的最大電壓為4.5V，所以電壓表的量程為0～15V，且與電阻并聯，
滑動變阻器按一上一下的原則串聯在電路中，如下圖所示：

（2）閉合開關前，保護電路的滑動變阻器處于最大阻值處的B端；
（3）電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，電流表的示數為0.22A，
電阻的阻值R===10Ω，
這位同學通過改變被測電阻兩端的電壓，共測得3組實驗數據，最后算出電阻的平均值，這樣做的目的是減小誤差；
（4）燈泡燈絲有一個重要的特點，就是其阻值會隨著溫度的增大而增大，故造成電壓表與電流表示數的比值將變大．
（5）將電壓表與滑動變阻器并聯，當電壓表的示數等于4.5V-3.8V=0.7V時，燈兩端的電壓就是3.8V，燈正常發光，電路圖如下圖所示：

故答案為：
（1）電路圖連接如上圖所示；
（2）B；
（3）0.22；10；減小誤差；
（4）變大；燈絲電阻隨溫度升高而增大；
（5）設計的電路圖如上圖所示；0.7．
點評：本實驗題涉及電壓表量程的選擇、滑動變阻器的正確使用、電流表的讀數、歐姆定律的應用、電路圖的設計、實物圖的連接、燈絲電阻與溫度的關系等，雖屬于基礎知識，但綜合性強，難度大．