Question

某同学用电流表、电压表测量一段电阻丝R的阻值，他已连接了部分电路，如图甲所示，请你接着完成下列步骤．

（1）用笔画线代替导线，将图甲中电路补画完整．
（2）正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该置于________端（选填“A”或“B”）；
（3）当电压表示数为2.2V时，电流表的示数如图乙所示，这时电路中的电流是________A，电阻丝的电阻为________Ω．这位同学通过改变被测电阻两端的电压，共测得3组实验数据，最后算出电阻的平均值，这样做的目的是：________．
（4）若将上面实验中的定值电阻R换成标有“3.8V”字样的小灯泡，灯丝电阻约为15Ω，后来这位同学在多次测电阻的过程中，发现当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数的比值将________（选填“变大”、“不变”或“变小”），产生这一现象的原因是：________．
（5）这位同学还想测出该小灯泡的额定功率，发现电压表的15V量程档已经损坏，3V量程档完好，请根据已有器材在图丙中设计电路图完成实验任务．此时应调节滑动变阻器，使电压表示数为________V．

Answer 1

解：
（1）电源的电压为1.5V×3=4.5V，电阻分得的最大电压为4.5V，所以电压表的量程为0～15V，且与电阻并联，
滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，如下图所示：

（2）闭合开关前，保护电路的滑动变阻器处于最大阻值处的B端；
（3）电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，电流表的示数为0.22A，
电阻的阻值R===10Ω，
这位同学通过改变被测电阻两端的电压，共测得3组实验数据，最后算出电阻的平均值，这样做的目的是减小误差；
（4）灯泡灯丝有一个重要的特点，就是其阻值会随着温度的增大而增大，故造成电压表与电流表示数的比值将变大．
（5）将电压表与滑动变阻器并联，当电压表的示数等于4.5V-3.8V=0.7V时，灯两端的电压就是3.8V，灯正常发光，电路图如下图所示：

故答案为：
（1）电路图连接如上图所示；
（2）B；
（3）0.22；10；减小误差；
（4）变大；灯丝电阻随温度升高而增大；
（5）设计的电路图如上图所示；0.7．
分析：（1）根据电阻分得的最大电压确定电压表的量程，且与电阻并联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中；
（2）闭合开关前，为防止电路中的电流过大烧坏用电器，保护电路的滑动变阻器处于最大阻值处；
（3）根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数，根据欧姆定律求出电阻的阻值，多次测量求平均值可起到减小误差的作用；
（4）根据灯泡灯丝的阻值是随温度变化的进行解答；
（5）假如电压表0～15V量程已损坏，可用0～3V的量程，不过要将电压表与滑动变阻器并联，当电压表的示数等于4.5V-3.8V=0.7V时，灯两端的电压就是3.8V，灯正常发光．
点评：本实验题涉及电压表量程的选择、滑动变阻器的正确使用、电流表的读数、欧姆定律的应用、电路图的设计、实物图的连接、灯丝电阻与温度的关系等，虽属于基础知识，但综合性强，难度大．