Question

6．小明做測量定值電阻阻值的實驗．

（1）如圖所示，小明所接的實驗電路存在錯誤，但只需改動一根導線即可．請在應改動的導線上打“×”，并用筆畫線代替導線畫出正確的接法．
（2）正確連接后開始實驗，由于小明疏忽，做完實驗后他才發現，把測量的電流值都寫在草稿紙上而忘記填入記錄表格中．請你幫小明把草稿紙上的電流值對應填入表二中，并寫出你所依據的物理規律是電阻一定時，電流與電壓成正比．
表一

實驗次數	1	2	3	4	5
電壓U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5
電流I/A	0.10	0.18	0.30	0.42	0.50

表二

電壓U/V	2.0	2.5	2.8	4.5
電流I/A	0.26	0.30	0.32	0

（3）根據測量數據計算該定值電阻的阻值為5.1Ω（保留一位小數）；
（4）滑動變阻器在實驗中除能起保護電路的作用外，另一個主要作用是改變定值電阻的電壓和通過的電流；
（5）本實驗裝置還可測量小燈泡的功率．小明選取額定電壓為2.5V的小燈泡換接定值電阻的位置上進行實驗，表二為所測的部分實驗數據，請將表中空白處補充填寫完整，并說明填寫的依據小燈泡兩端電壓遠大于它的額定電壓，燈已燒壞，電路為斷路．

Answer 1

分析 （1）電壓表應測電阻的電壓；
（2）根據電阻一定時，電流與電壓成正比填入電流值；
（3）根據歐姆定律I=$\frac{U}{R}$，由表格中數據求得五次實驗的電阻，為提高測量的準確程度，將平均值作為測量的結果；
（4）為提高測量的準確程度，要多次測量，將平均值作為測量的結果；
（5）小燈泡的額定電壓只有2.5V，實際電壓最大不高于額定電壓的五分之一．

解答 解：
（1）由實物電路可知，電壓表測電源電壓了，是錯誤的，電壓表應測定值電阻的電壓，如下圖所示：

（2）由于用同一電阻做實驗，電阻一定，則電流與電壓成正比（需考慮到誤差因素），即電壓值增大時，對應的電流值也增大，將對應的數填入下表：
表一：

實驗次數	1	2	3	4	5
電壓U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5
電流I/A	0.10	0.18	0.30	0.42	0.50

（3）由公式R=$\frac{U}{I}$結合表一中的數據可得：
第一次到第五次實驗的電阻分別為5Ω、5.6Ω、5Ω、4.8Ω、5Ω，
為提高測量的準確程度，將平均值作為測量的結果，
則定值電阻的阻值：R_平均=$\frac{5Ω+5.6Ω+5Ω+4.8Ω+5Ω}{5}$≈5.1Ω；
（4）在測量定值電阻阻值的實驗中，滑動變阻器在實驗中除能起保護電路的作用外，另一個主要作用是：改變定值電阻的電壓和通過的電流，多次測量取平均值；
（5）小燈泡的額定電壓只有2.5V，實際電壓最大不高于額定電壓的五分之一，所以燈泡兩端電壓的最大值為2.5V×1.2=3V，
當燈泡兩端的電壓為4.5V時，小燈泡已被燒壞，所以電流為0．
表二：

電壓U/V	2.0	2.5	2.8	4.5
電流I/A	0.26	0.30	0.32	0

故答案為：（1）如上圖所示；
（2）如表一；電阻一定時，電流與電壓成正比；
（3）5.1；
（4）改變定值電阻的電壓和通過的電流；
（5）如表二所示；小燈泡兩端電壓遠大于它的額定電壓，燈已燒壞，電路為斷路．

點評 本題測量定值電阻阻值，考查電路的連接、數據分析處理、變阻器的作用及實驗注意事項等知識．