Question

【题目】在伏安法测量定值电阻的实验中，某同学设计了如图所示的电路图，并准备了相应的器材：两节干电池、阻值约为5Ω的待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干等.

（1）如图，请根据电路图将实物电路连接完整，要求：滑片向A端滑动时电压表的示数变小____________；

（2）实验过程中获得的数据如下表:

表格中出现错误的数据是____________，出现这一错误最可能的原因________________________；

（3）若表中第1组和第5组数据分别对应滑片位于滑动变阻器的两个端点时，则根据这两组数据可以求得滑动变阻器的最大阻值为____________Ω；

（4）小米同学也利用该电路测量小灯泡的电阻值，得到的数据如下表格所示，该表格存在的不合理之处

是_________，小灯泡的电阻不是定值的原因是_________，小米根据表格中的数据绘出I-U图象如图中A所示，其中如图中B图线表示一个定值电阻，当二 者串联在电路中，且电流等于0.15A时，二者两端的总电压是___________V.

（5）另一组的小红同学在开始实验时发现电压表损坏了，无法实验.同桌提醒她：一个电流表也能测量，只要滑动变阻器的阻值合适即 可！并将电路图展示给她看，如图所示，设滑动变阻器的最大 阻值为RO，闭合开关，分别记下P在滑动变阻器两端时的电流IX，IO，请你导出最终的RX表达式为_________.

Answer 1

【答案】见解析所示 3 使用小量程，按大量程读数了 20Ω 灯泡电阻不是定值，不能求平均 灯丝的电阻会随着温度的升高而变大 2.5V RX=IORO/（IX-IO）

【解析】

(1)观察电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联在电路中，电压表测量定值电阻两端电压，电流表测量干路电流，并且当滑片P向A移动时，接入电路中阻值增大，所以滑动变阻器另一端接线应接在A端或B端，连接实物图如下：

(2)观察可知，第3组数据明显电压与电流比与其他组数据不同，故该组数据一定有问题。出现这一问题的原因是电流表是使用小量程的，但读数时却按照大量程读，本应读0.3A却读成了1.5A；

(3)根据表中的1组数据可知，此时滑动变阻器接入电路中最大阻值Rmax，根据第3组数据可知，此时滑动变阻器接入电路中阻值为0，电压表示数即为电源电压2.5V，

根据第3组数据并结合欧姆定律可知：

根据第1组数据并结合欧姆定律可知：

因为，所以

所以滑动变阻器的最大阻值为20Ω；

(4)观察表中数据可知，灯泡的电阻随两端电压或流经它的电流改变而变化，所以它不是定值电阻，不能多次测量取平均值；产生这一现象的原因是，流经灯泡的电流产生热量，使其温度升高，而灯泡灯丝的电阻会随着温度的升高而变大。观察图像可知，当电流为0.15A时，分别读出各自对应电压值，又因为它们串联在电路中，所以二者两端总电压为为2.5V。

(5)当滑动变阻器滑片在最左端时，此时滑动变阻器接入电路阻值为0，根据欧姆定律可知：

当滑动变阻器滑片在最右端时，此时滑动变阻器接入电路阻值为Rx，根据欧姆定律可知：

根据①②可解：

RX=I0R0/（IX-I0）