Question

（2012?新化縣二模）在“探究影響導體電阻大小的因素”實驗中，小明設計了如圖電路．
（ 1 ）小明為粗略判斷 a、b 兩點間導體電阻的大小，可觀察電路中

燈泡的亮度

．
（ 2 ）另有甲、乙兩位同學分別對小明的電路作了如下的改進：甲把燈泡更換為電流表；乙在原電路中串聯接入電流表．你認為

乙

（甲/乙）同學的改進更好一些，理由是

觀察電流表示數比觀察燈泡亮度更能準確，同時保留燈泡可起到保護電路的作用

．
（ 3 ）為了進一步知道金屬絲電阻的大小，小明用銘牌為“20Ω 1A”滑動變阻器代替燈泡接入乙同學設計的電路中，如圖甲．

①對照電路圖甲，用筆畫線代替導線將圖乙中未連接的一根線補完整．
②小明將滑片將移動到最左端讀出電流表示數為 I₁，接看移動到最右端讀出電流表示數為 I₂，則該金屬絲電阻的大小為

I2×20Ω

I1-I2

．

Answer 1

分析：（1）燈泡越亮說明電流越大，因電壓相同，所以電阻越小．
（2）因為實驗是通過電流的大小來判斷電阻大小的．所以用電流表比觀察燈泡亮度更能準確，同時燈泡的存在還能起到保護電路的作用．
（3）①滑動變阻器的有效接法是：“一上一下”．
②將滑片分別將移動到最左端和右端，利用歐姆定律列出方程即可求解．

解答：解：（1）燈泡越亮說明電流越大，因電壓相同，所以電阻越小．反之電阻越大．所以可以通過觀察燈泡的亮度來判斷電阻大小．
（2）甲同學的方案中，一旦金屬絲的電阻太小，有可能造成電流過大，燒壞電流表，而乙方案中，保留了燈泡的存在，即可通過電流表準確獲得電流的大小，同時燈泡還能起到保護電路的作用．
（3）①滑動變阻器的有效接法是：“一上一下”．對照電路圖接法如圖所示：

②將滑片將移動到最左端，滑動變阻器沒有電阻接入電路，U=I₁R，
將滑片將移動到最右端時，滑動變阻器的電阻全部接入電路，U=I₂（R+R′），
由“20Ω 1A”可知滑動變阻器的最大阻值是20Ω．代入以上兩式得：R=

I2×20Ω

I1-I2

．
故答案為：
（1）燈泡的亮度；（2）乙．觀察電流表示數比觀察燈泡亮度更能準確，同時保留燈泡可起到保護電路的作用；（3）電路接法如圖；金屬絲的電阻大小為

I2×20Ω

I1-I2

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點評：列方程求解是物理上常用的方法．常用的關系有：電源電壓不變；物理公式；題中給出的比值等．