Question

2．在學習“伏安法測電阻”的實驗中，老師將同學們分成兩組，一組測量定值電阻的阻值；另一組測量小燈泡的電阻：

（1）小紅小組測量的是定值電阻的阻值，他們連接的部分電路如圖甲所示，請你用筆畫線代替導線將實物電路連接完整．要求：導線不能交叉，且滑片P向右移動時，電流表示數變大．
（2）小紅小組在某次測量時，電流表和電壓表示數如圖乙所示，則此時測得的待測電阻的阻值為10Ω．
（3）小聰小組測量的是小燈泡的電阻值，她們測得的數據如下表格，并繪出U-I圖象如圖丙的A所示．然后小紅小組根據表格中的數據求出了小燈泡電阻的平均值，她們的這種做法合理嗎？為什么？不合理；燈絲的電阻受溫度影響，并非一個定值．

電壓/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
電流/A	0.10	0.16	0.20	0.23	0.25	0.27
電阻/Ω	5.0	6.3	7.5	8.7	10.0	11.1
平均電阻/Ω	8.1

（4）小明小組同學用與小聰小明相同的器材和電路圖也做這實驗時，由于接線錯誤，根據測量的數據繪出U-I圖象如圖圖丙的B所示，你認為錯誤的原因可能是電壓表接在了滑動變阻器兩端．

Answer 1

分析 （1）將滑動變阻器串聯在電路中，要接一上一下，根據要求選擇下面接線柱；將電壓表與電阻并聯，根據電源電壓確定電壓表的量程，電流表可選大量程；
（2）根據電表的量程和分度值讀出電表的示數，利用歐姆定律求出待測電阻的阻值；
（3）影響電阻的因素有：導體的溫度、長度、橫截面積和材料等，而小燈泡兩端的電壓不同，小燈泡燈絲的溫度會不同，因此電阻也不同；
（4）電壓表并聯在燈泡兩端時，隨著電流的增大，燈泡兩端的電壓增大，根據串聯電路電壓的特點，變阻器兩端的電壓會隨之減小．

解答 解：
（1）將電壓表與電阻并聯，電源由兩節干電池組成，所以電壓表可選擇0～3V量程；電流表可以先選擇大量程（經試觸后選擇合適的）；
滑動變阻器串聯在電路中，滑片向右移動時，電流表示數變大，滑動變阻器連入電路的阻值變小，所以下面應接右邊的接線柱，如圖所示：

（2）電壓表測量程為0～3V，分度值為0.1V，電壓表的示數為2.4V；
電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，電流表的示數為0.24A，
待測電阻的阻值R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.4V}{0.24A}$=10Ω；
（3）她們的這種做法不合理．因為燈絲的電阻與溫度有關，而燈泡兩端的電壓越大，燈絲的溫度越高，因此小燈泡在不同電壓下工作時，小燈泡的燈絲溫度不同，電阻也不相同，所以不能求燈絲電阻的平均值；
（4）丙圖中的B圖象，隨著電流的增大，電壓減小，正好與A圖象相反，符合滑動變阻器兩端電壓的變化規律，因此錯誤的原因可能是電壓表接在了滑動變阻器兩端．
故答案為：
（1）如圖所示；
（2）10；
（3）不合理；燈絲的電阻受溫度影響，并非一個定值；
（4）電壓表接在了滑動變阻器兩端．

點評 本題考查了伏安法測電阻實驗中滑動變阻器使用、電路故障原因與現象的對應關系、影響電阻的因素等知識點，涉及知識點多，綜合性強．其中，分析電路故障、從圖象變化規律得到電阻變化規律是此題的難點．