Question

1．在伏安法測電阻的實驗中，小明連接的電路如圖所示．電路中，電源電壓保持6V不變，小燈泡正常發光時的電壓為2.5V．

（1）小明連接的電路中，打“×”的導線接錯了，請你在原圖上重新正確連接該導線．
（2）改正電路后，閉合開關，調節變阻器的滑片使小燈泡正常發光時，電流表的示數如圖乙所示，是0.34A，小燈泡正常發光時的電阻是7.35Ω．
（3）小明測出的電壓值和對應的電流值如下表，則他在實驗中所選用的變阻器的最大阻值是25Ω．
（4）最后，小明還想利用這個電路探究“電流和電壓的關系”你認為他不能（選填“能”或“不能”）得到正確結論，原因是燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

實驗次數	1	2	3	4	5
電壓/V	1	1.5	2.0	2.5	3.0
電流/A	0.20	0.26	0.30		0.37
電阻/Ω

Answer 1

分析 （1）在伏安法測電阻的實驗中，電壓表應與燈并聯，電流表與燈、變阻器串聯在電路中，分析原電路的錯誤之處并改正；
（2）根據電流表小量程讀數，由歐姆定律求電阻大小；
（3）由串聯電壓電路電壓的規律和分壓原理確定變阻器連入電路中阻值最大對應的數據，根據串聯電路電壓的規律和歐姆定律求解；
（4）探究“電流和電壓的關系”時應控制電阻不變；燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，據此回答．

解答 解：
（1）在原電路中，變阻器與燈并聯了，電壓表串聯在電路中了，電壓表應與燈并聯，如下圖所示：

（2）電流表小量程為0.02A，示數為0.34A，燈正常發光時的電壓為2.5V，
小燈泡正常發光時的電阻R=$\frac{U}{I}=\frac{2.5V}{0.34A}$≈7.35Ω；
（3）由表中數據可知，電壓表示數越來越大（即燈泡的電壓越來越大），由串聯電路電壓的規律，則變阻器的電壓越來越小，根據分壓原理可知，變阻器連入電路中電阻越來越小，所以由第1組數據求出的變阻器連入電路中的電阻應最大．
當燈的電壓為1V時，根據串聯電路電壓的規律，此時變阻器分得的電壓為U_滑=6V-1V=5V，此時通過的電流
I₁=0.2A，根據歐姆定律，變阻器連入電路中的最大阻值R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{1}}=\frac{5V}{0.2A}$=25Ω；
（4）根據控制變量法，探究“電流和電壓的關系”時應控制電阻不變，而燈的電阻隨溫度的升高而增大，不是一個定值，所以不能得到正確結論．
  故答案為：（1）如上圖所示；
（2）0.34；  7.35；
  （3）25；
（4）不能；  燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

點評 本題用伏安法測電阻，考查電路的連接、電流表的讀數、串聯電路電壓的規律，歐姆定律及電阻的計算、影響電阻大小的因素等，綜合性較強，有一定難度．