Question

12．小峰同学在做“用伏安法测量定值电阻R的阻值”的实验中：
（1）请你按照图甲所示的电路图，一笔画线代替导线，将图乙未连接好的电路连接完整．
（2）实验前，为保护电路，滑动变阻器的滑片应置于B（选填“A”或“B”）端．
（3）闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电压表始终无示数，电流表有示数，其原因可能是C（填字母）．
A．滑动变阻器断路    B．定值电阻R断路    C．定值电阻R短路 
（4）排除故障后，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图丙所示，则通过定值电阻R的电是0.5A，它的阻值是5Ω．
（5）实验中需要移动滑动变阻器的滑片多次测量，其目的是求平均值减小误差．
（6）小峰同学还想用丁图所示电路“测量小灯泡电功率”．已知小灯泡的额定电压为2.5V，电源电圧6V，滑动变阻器AB分别标有“50Ω  1A”和“30Ω   1.5A”字样．
①闭合开关S，S₁，断开S₂，移动滑动变阻器A的滑片，使电压表示数为2.5V，此时小灯泡正常发光．
②闭合开关S，S₂，断开S₁，保持移动滑动变阻器A的滑片不动，移动滑动变阻器B的滑片，使电压表示数为2.5V．
③保持移动滑动变阻器B的滑片不动，移动滑动变阻器A的滑片至阻值最大处，此时电压表示数为1V．则灯的额定功率P_额=0.625W．

Answer 1

分析 （1）滑动变阻器接入电路要一上一下连接；
（2）为保护电路，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处；
（3）电路有电流，说明是通路，电压表没示数说明电压表被短路及R被短路；
（4）正确读数利用欧姆定律求值；
（5）定值电阻多次测量求平均值是为了减小误差；
（6）没有电流表，通过移动滑动变阻器A达到额定电压，保持滑动变阻器A的滑片位置不变，移动滑动变阻器B的滑片，使电压表示数为2.5V．
保持移动滑动变阻器B的滑片不动，移动滑动变阻器A的滑片至阻值最大处，测出电压表示数，根据串联电路的分压作用和电源电压，根据欧姆定律算出电流，根据P=UI算出额定功率．

解答 解：（1）变阻器按一上一下的原则接入电路中，根据电路图连接实物图，如下所示：

（2）为保护电路，实验前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即B端；
（3）闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，电流表有示数，说明电路为通路，发现电压表始终无示数，其原因可能是：电阻R短路了，选C；
（4）当电压表的示数为2.5V；电流表的示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，则通过定值电阻的电流大小为 0.5A，
它的阻值R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.5A}$=5Ω．
（5）为提高测量的准确程度，通常情况下要进行多次测量并取平均值，其目的是为了减小误差．
（6）已知小灯泡的额定电压为2.5V，电源电圧6V，滑动变阻器AB分别标有“50Ω  1A”和“30Ω   1.5A”字样．
①闭合开关S，S₁，断开S₂，移动滑动变阻器A的滑片，使电压表示数为2.5V，此时小灯泡正常发光．
②闭合开关S，S₂，断开S₁，保持移动滑动变阻器A的滑片不动，移动滑动变阻器B的滑片，使电压表示数为2.5V．
③保持移动滑动变阻器B的滑片不动，移动滑动变阻器A的滑片至阻值最大处，此时电压表示数为1V．
滑动变阻器A的电压为6V-1V=5V，
滑动变阻器A的电流为：I=$\frac{{U}_{A}}{{R}_{A}}$=$\frac{5V}{50Ω}$=0.1A；
滑动变阻器B的电阻为：R_B=$\frac{{U}_{B}}{I}$=$\frac{1V}{0.1A}$=10Ω，此时滑动变阻器B的电阻即为灯泡的电阻，为10Ω；
灯泡的额定功率为：P_额=$\frac{{{U}_{额}}^{2}}{{R}_{L}}$=$\frac{（2.5V）^{2}}{10Ω}$=0.625W．
故答案为：（1）如上所示； （2）B；  （3）C； （4）0.5；5； （5）求平均值减小误差；（6）①2.5；②A；B；③0.625．

点评 用伏安法测电阻的实验，是初中物理非常重要的一个实验，也是中考常考的内容，学生要熟练掌握．