Question

7．如图所示：电源电压为26V，图1为伏安法测电阻的电路图；图2为测量数据时的实物图．

（1）实物元件按照图1电路图连接正确后，闭合开关，将滑片P向右移动时，电压表示数变小（填“变大”、“变小”或“不变”）．
（2）实验过程中，某次电流表和电压表的示数如图2所示，此时测得的R_x=5Ω．
（3）完成上述实验后，小明还想测量一段电炉丝的电阻Rx，可是在连接电路时，发现电流表和滑动变阻器都已损坏．于是小明就利用刚才已测得的定值电阻R，重新设计并连接了电路．电源电压未知且恒定不变．
请把设计的电路图画在图3的方框内，写出要测量的物理量R和R_x两端电压U_R和U_x．电阻表达式：R_x=R_x=$\frac{{U}_{x}}{{U}_{R}}$×5Ω．
（4）做完实验后，小组同学还想探究小灯泡电阻的有关问题，进行了多次实验数据如下

实验次数	1	2	3	4	5
电压/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5
电流/A	0.1	0.14	0.16	0.18	0.2

灯丝电阻在各次实验中不同主要原因是灯泡电阻受到温度的影响，温度越高灯泡电阻越大．

Answer 1

分析 （1）由电路图可知，滑片右移变阻器连入阻值的变化，根据分压原理即可分析出电压表示数的变化情况；
（2）由图2读出电压表和电流表示数，由I=$\frac{U}{R}$即可计算出R_x的阻值；
（3）有电压表可测R_x两端的电压，将两电阻串联，利用电压表和已知阻值的R，间接测量R_x的电流，从而可达到测量的目的；
（4）由表格数据可知，电压逐渐增大，灯泡变亮，灯丝温度逐渐升高，由此分析原因．

解答 解：
（1）由图1可知，变阻器与R_x串联，电压表测R_x两端电压，
当滑片向右移动时，变阻器连入电路的阻值增大，根据串联电路的分压原理可知，变阻器电压变大，R_x分得电压变小，即电压表示数变小；
（2）由图2可知，电流表使用0-0.6A量程，分度值0.02A，示数为0.5A，
电压表使用0-3V量程，分度值0.1V，示数为2.5V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，R_x的阻值：R_x=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.5A}$=5Ω；
（3）将定值电阻R与R_x串联，分别用电压表测两电阻两端电压U_R和U_x．利用串联电路特点和欧姆计算R_x电阻．如图所示：
；
R_x=$\frac{{U}_{x}}{I}$=$\frac{{U}_{x}}{\frac{{U}_{R}}{R}}$=$\frac{{U}_{x}}{{U}_{R}}$×5Ω．
（4）由表格数据可知，电压逐渐增大，由P=UI可知灯泡实际功率变大，灯泡变亮，灯丝温度逐渐升高，而灯泡电阻受到温度的影响，温度越高灯泡电阻越大．
故答案为：
（1）变小；（2）5；（3）R和Rx两端电压U_R和U_x；R_x=$\frac{{U}_{x}}{{U}_{R}}$×5Ω；（4）灯泡电阻受到温度的影响，温度越高灯泡电阻越大．

点评 本题是测电阻的实验，考查了串联电路特点、欧姆定律的应用、电表读数和特殊方法测电阻．要理解可利用电压表和已知阻值的电阻组合，利用串联电路特点可以间接测电流．