题目内容
4．如图1是“伏安法测电阻”的实验装置（待测电阻阻值不小于10Ω）
（1）请用笔画线代替导线补充完成图1中的实物电路连接（要求导线不能交叉，滑动变阻器滑片右移时电阻变大）．
（2）某次测量时电流表示数为0.2A，电压表示数如图2所示，则待测电阻阻值为11Ω．
（3）将上述实验中的电阻换成小灯泡，用同样的方法测小灯泡的电阻，数据记录如表，分析表中数据可知，小灯泡两端电压越低，小灯泡的电阻越小，原因是灯丝的电阻随温度的降低而减小．
（4）若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0，小明设计了如图3所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx，请在空格内将实验步骤补充完整．
| 测量次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 电压U/V | 2.5 | 2.0 | 1.5 | 1.0 | 0.5 |
| 电流I/A | 0.28 | 0.25 | 0.22 | 0.18 | 0.16 |
②闭合S和S1，用电压表测出电源的电压U2；
③请写出用测量值U1、U2及R0来表示Rx的表达式：Rx=$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}{-U}_{1}}$×R0．
分析 （1）根据电源电压确定电压表的量程，求出电路中的最大电流确定电流表量程；滑动变阻器按要求串联接入电路中；
（2）在图2中，由电压表小量程读数，根据欧姆定律求电阻的大小；
（3）根据欧姆定律求出实验中灯丝的电阻大小，比较大小得出结论；灯丝的电阻随温度的降低而减小；
（4）在图3中，先用电压表测出待测电阻的电压U1，然后通过开关的转换，用电压表测出电源电压U2，根据串联电路电压的规律，求出定值电阻的电压U定，根据欧姆定律求得电路中的电流大小，从而写出待测电阻的表达式．
解答 解：（1）电源电压为3V，电压表选用小量程，与定值电阻并联；电路中的电流不大于I=$\frac{U}{R}=\frac{3V}{10Ω}$=0.3A，所以电流表选用小量程；要求滑动变阻器滑片右移时电阻变大，所以滑片以左电阻丝连入电路中，如下图所示；
（2）图2中，电压表的小量程分度值为0.1V，示数为2.2V，电阻的大小R′=$\frac{U′}{I′}=\frac{2.2V}{0.2A}$=11Ω；
（3）根据欧姆定律R=$\frac{U}{I}$，分别求出几次实验中灯丝的电阻大小为8.93Ω、8Ω、6.82Ω、5.56Ω、3.13Ω，故小灯泡两端电压越低，小灯泡对应的电阻越小；由表中数据知，电压越低，通过的电流越小，根据P=UI，灯的功率越小，灯丝的温度越低，因灯丝的电阻随温度的降低而减小，所以小灯泡的电阻越小；
（4）②闭合S和S1，用电压表测出电源的电压U2；
③根据串联电路电压的规律，定值电阻R0的电压U0=U2-U1，则通过定值电阻的电流，即通过待测电阻的电流大小Ix=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}=\frac{{U}_{2}{-U}_{1}}{{R}_{0}}$，
则待测电阻Rx=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{x}}=\frac{{U}_{1}}{\frac{{U}_{2}{-U}_{1}}{{R}_{0}}}=\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}{-U}_{1}}$×R0．
故答案为：（1）如上图所示；
（2）11?；
（3）小；灯丝的电阻随温度的降低而减小
（4）②闭合S和S1
③$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}{-U}_{1}}$×R0．
点评 本题测电阻的大小，考查电路的连接、电阻的计算、影响电阻大小的因素及设计实验方案的能力，属于中等难度的题目．
小学同步三练核心密卷系列答案
（1）请在如表中把相关的数据填写完整
| 物体重 G/N | 物体上升的 高度h/cm | 弹簧测力计 的示数F/N | 弹簧测力计移动 的竖直距离S/cm | 有用功 W有/J | 总功 W总/J | 机械效率 η/% |
| 4 | 15 | 2.4 | 30 | 0.6 | 0.72 | 83.3 |
| A． | 水轮机带动发电机发电：电能转化为机械能 | |
| B． | 电动机工作：机械能转化为电能 | |
| C． | 汽油机的压缩冲程：内能转化为机械能 | |
| D． | 燃料燃烧：化学能转化为内能 |
【实验器材】
电压表、电流表、三种不同规格的滑动变阻器（A：“10Ω1.5A”、B：“20Ω1A”、C：“50Ω1A”）、开关、新干电池三节、定值电阻R=10Ω、导线若干．
【制定计划与设计实验】
（1）请依照如图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，将图乙中电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向左滑时，电流表示数变大．导线不能交叉；
（2）闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至右（填“左”或“右”）端，选样做可以起到保护电路的作用；此实验中滑动变阻器的另一个作用是“改变定值电阻两端的电压”，请你写出一种不用变阻器，也可以“改变定值电阻两端电压”的方法：改变电源中电池的节数．
【进行实验与收集证据】
（1）小莲按要求正确连接电路，且电路元件完好．实验过程中，发现电压表指针偏转到满刻度外的位置，其原因可能是滑动变阻器阻值过小．（任意写出一个）
（2）小莲在实验中通过调节滑动变阻器滑片．测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值，如表所示：
| U/V | 1.0 | 2.0 | 3.0 |
| I/A | 0.1 | 0.2 | 0.3 |
【实验结论】
通过上表中的数据，我们可以得出：电阻不变，导体的电流与它两端的电压成正比．