Question

【题目】小明利用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值，电源电压约为3V，Rx的阻值约为10Ω。

（1）请用笔画线代替导线，完成图甲实物电路的连接。要求：滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表示数变小。

（____________）

（2）对照图甲实物电路，请你在虚线框内添上所缺的电学元件和导线，把电路图补画完整。

（___________）

（3）闭合开关，两电表均无示数。将电压表接在变阻器两端时也无示数，但接在开关两端时有示数，则电路故障是______。

（4）排除故障后，闭合开关移动变阻器的滑片P至某一位置，此时电压表示数为2.7V，电流表示数如图乙，则未知电阻Rx=______Ω。

（5）小华认为：不用电流表，只用电压表和阻值为400Ω的定值电阻R0，由图丁同样可以测得未知电阻Rx的阻值。小华设计方案如下：

a．闭合S1、断开S2，读出电压表示数为U1；

b．闭合S1、S2，读出电压表示数为U2。

①电阻Rx的表达式为Rx=______（用测量值U1、U2及R0来表示）。

②利用提供的实验器材，小华设计方案______（选填“能”或“不能”）准确测得电阻Rx的阻值，你判断的理由是______。

（6）若将待测电阻换成额定电压2.5V小灯泡测额定功率，通过小灯泡的电流随着它两端电压的变化如图戊所示。分析图象可知，当小灯泡两端的电压增大时，灯丝的电阻会______（选填“增大”、“不变”或“减小”），该小灯泡的额定功率为______W。

Answer 1

【答案】 开关断路 9 R0 不能 R0太大，测得电阻Rx两端的电压值小于电压表的分度值，无法准确读取电压值 增大 0.5

【解析】

（1）滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表示数变小，即电阻变大，故滑动变阻器右下接线柱连入电路中，如下图所示：

；

（2）根据电路图知，变阻器右下接线柱连入电路中与待测电阻串联：

；

（3）闭合开关，两电表均无示数，电路可能断路，将电压表接在变阻器两端时也无示数，说明变阻器之外的电路存在断路，但接在开关两端时有示数，则说明开关的之外的电路有断路，故电路故障是开关断路；

（4）故电流表的量程为0-0.6A，分度值为0.02A，由图乙知：电流表的示数为0.3A，由欧姆定律，未知电阻：Rx==9Ω；

（5）①a．闭合S1、断开S2，R0与Rx串联，电压表测量Rx的电压，读出电压表示数为U1；

b．闭合S1、S2，电路为只有Rx的电路，此时电压表测量电源电压，读出电压表示数为U2。

R0两端的电压为U2-U1，通过R0的电流I=；

因为串联电路电流处处相等Ix=I=；

电阻Rx的表达式为：Rx=；

②由已知条件可知，定值电阻R0的阻值约为400Ω，因为电源电压为3V，根据欧姆定律：

I==；

Rx分的电压约为：U=IR=A×10Ω=0.073V，测得电阻Rx两端的电压值小于电压表的分度值，不能准确读取电压值；

（6）若将待测电阻换成额定电压2.5V小灯泡测额定功率，通过小灯泡的电流随着它两端电压的变化如图戊所示，分析图象可知，电压为1.5V时，电流为0.15A，由欧姆定律，此时的电阻为：R′===10Ω；

同理，电压为2.5V时，电流为0.2A，由欧姆定律，此时的电阻为12.5Ω；则当小灯泡两端的电压增大时，灯丝的电阻会增大；

该小灯泡的额定功率为：

P=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W。