Question

16．在用“伏安法测电阻”的实验中，小张连接了如图所示的电路（电路元件完好，接线柱接线牢固）．
（1 ）连接电路时，开关应断开；接通电路前，滑动变阻器的滑片应滑到最左端（选填“左”或“右”）．
（2）在未检查电路连接是否正确的情况下，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，电流表的示数将发生变化，电压表示数将保持不变．（选填“发生变化”或“保持不变”）
（3）纠正错误后，闭合开关，测得几组数据如表．则第一次实验时待测电阻为15Ω．
（4）在这个实验中滑动变阻器的作用是保护电路，多次测量取平均值减少误差．
（5）接下来将定值电阻换成小灯泡接入电路，实验中测量电流、电压值后，通过计算得出三次小灯泡的电阻不相等，你认为可能的原因是灯丝电阻受温度影响较大．

实验次数	1	2	3
电压/V	1.5	2.1	2.8
电流/A	0.1	0.14

Answer 1

分析 （1）为保护电路，防止电路中电流过大而损坏电路元件，连接电路时开关应断开，接通电路时滑片位于最大阻值处；
（2）分析电路的连接情况，判断滑动变阻器滑片移动过程中，滑动变阻器的阻值是否变化，判断电流表的示数是否变化，然后判断电压表所测的电路，并判断电压表的示数是否变化；
（3）根据第一次电表的示数，利用欧姆定律求出电阻的阻值；
（4）滑动变阻器在电路中的作用：保护电路；改变电路中的电流；
（5）从温度对电阻的影响分析原因．

解答 解：（1）为保护电路，连接电路时，开关应断开；接通电路时，滑动变阻器的滑片位于最大阻值处的左端；
（2）由图知，电流表串联在电路中，电压表测量滑动变阻器和电阻的总电压（电源电压），所以闭合开关，调节滑动变阻器滑片，滑动变阻器的阻值变化，电流表的示数将变化，电压表示数将不变；
（3）由I=$\frac{U}{R}$可得，第一次实验时待测电阻R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{1.5V}{0.1A}$=15Ω；
（4）①连接电路时，电阻如果短路，滑动变阻器起保护电路的作用；
②滑动变阻器能改变定值电阻两端的电压和电流，能完成多次实验，求电阻的平均值，减小误差；
（5）由于灯丝电阻随温度的变化而变化，灯泡电压与电流不同时，灯泡实际功率不同，灯丝温度不同，灯丝电阻不同，所以实验中测量电流、电压值后，通过计算得出三次小灯泡的电阻不相等．
故答案为：
（1）断开；左；
（2）发生变化；保持不变；
（3）15；
（4）保护电路，多次测量取平均值减少误差；
（5）灯丝的电阻受温度的影响较大．

点评 本题的综合性很强，涉及到实验的注意事项、电路的动态分析、欧姆定律的应用、滑动变阻器的作用和灯丝电阻与温度的关系等，涉及到的知识点较多，这些都是电学实验中的重点内容，应注意掌握．