Question

李明想測量一個電阻器的阻值大小，他選用了電流表、電壓表、規格為“20Ω 1.5A”的滑動變阻器、電壓為6V的電源、開關和導線．
（1）圖是李明在實驗中未完成連接的實物電路，請你替李明完成電路的連接．
（2）電路連接好后，李明應將滑動變阻器的滑片移動到________（選填“左”或“右”）端，再閉合開關進行實驗．
（3）閉合開關后，李明發現電流表無示數，電壓表有示數，任意移動滑動變阻器的滑片電壓表示數不變，產生這一故障的原因可能是________．
（4）故障排除后，李明測得的實驗數據如下表，其中第3次測量時，電壓表示數如圖所示，請將讀得的電壓值和計算出的電阻值填在表格中．

實驗次數	1	2	3	4
電壓（V）	2.5	3		6
電流（A）	0.25	0.32	0.4	0.59
電阻（Ω）

（5）若將上面實驗中的定值電阻換成小燈泡，在多次測電阻的過程中，發現當電壓表的示數逐漸增大時，電壓表與電流表示數的比值也逐漸增大，造成這一現象的原因是________．

Answer 1

解：（1）電壓表與被測電阻并聯，電流表與被測電阻串聯，滑動變阻器按一上一下的原則串聯在電路中；電路的連接如下圖所示：

（2）電路連接好后，保護電路的滑動變阻器應處于最大阻值的右端；
（3）電流表無示數，說明電路斷路，移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數不變說明和電壓表并聯的定值電阻斷路；
（4）由歐姆定律可知，電壓表的量程為0～15V，對應電壓的大小為4V；
每組數據對應的電阻為：10Ω、9.38Ω、10Ω、10.17Ω，
所以電阻值R=≈9.89Ω，
表格如下：

實驗次數	1	2	3	4
電壓（V）	2.5	3	4	6
電流（A）	0.25	0.32	0.4	0.59
電阻（Ω）	R≈9.89Ω

（5）燈泡兩端電壓增大，燈絲溫度升高，的比值將增大說明燈泡電阻隨溫度升高而增大．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）右；（3）定值電阻斷路；（4）表格如上圖所示；（5）燈泡電阻隨溫度升高而增大．
分析：（1）伏安法測電阻的原理：用電壓表并聯在被測電阻的兩端測電壓，電流表與被測電阻串聯測通過的電流，根據歐姆定律求出被測電阻的大小，滑動變阻器按一上一下的原則串聯在電路中；
（2）電路連接好后，為防止電路中電流過大燒壞電路元件滑動變阻器應處以最大阻值處；
（3）電流表無示數，說明電路斷路，移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數不變說明和電壓表并聯的定值電阻斷路．
（4）由歐姆定律可知電阻一定時，通過電阻的電流與兩端的電壓成正比，據此判斷電壓表的兩端并讀出其大小，分別根據歐姆定律求出四次數據對應的電阻，再取平均值即可得出所測電阻的大小；
（5）把定值電阻換成燈泡，燈泡兩端電壓增大時，增大，燈絲電阻增大．
點評：本電路在初中物理電學實驗中應用廣泛．可用于測定值電阻的電阻、功率，還能探究在電流跟電壓、電阻的關系．電路是相同的，元件在實驗中的作用有相同之處，也有不同之處，注意區分，對比記憶，印象深刻．