题目内容

1．在伏安法测电阻的实验中，小明连接的电路如图所示．电路中，电源电压保持6V不变，小灯泡正常发光时的电压为2.5V．

（1）小明连接的电路中，打“×”的导线接错了，请你在原图上重新正确连接该导线．
（2）改正电路后，闭合开关，调节变阻器的滑片使小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，是0.34A，小灯泡正常发光时的电阻是7.35Ω．
（3）小明测出的电压值和对应的电流值如下表，则他在实验中所选用的变阻器的最大阻值是25Ω．
（4）最后，小明还想利用这个电路探究“电流和电压的关系”你认为他不能（选填“能”或“不能”）得到正确结论，原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大．
实验次数12345
电压/V11.52.02.53.0
电流/A0.200.260.300.37
 电阻/Ω

分析 （1）在伏安法测电阻的实验中，电压表应与灯并联，电流表与灯、变阻器串联在电路中，分析原电路的错误之处并改正；
（2）根据电流表小量程读数，由欧姆定律求电阻大小；
（3）由串联电压电路电压的规律和分压原理确定变阻器连入电路中阻值最大对应的数据，根据串联电路电压的规律和欧姆定律求解；
（4）探究“电流和电压的关系”时应控制电阻不变；灯丝的电阻随温度的升高而增大，据此回答．

解答 解：
（1）在原电路中，变阻器与灯并联了，电压表串联在电路中了，电压表应与灯并联，如下图所示：

（2）电流表小量程为0.02A，示数为0.34A，灯正常发光时的电压为2.5V，
小灯泡正常发光时的电阻R=$\frac{U}{I}=\frac{2.5V}{0.34A}$≈7.35Ω；
（3）由表中数据可知，电压表示数越来越大（即灯泡的电压越来越大），由串联电路电压的规律，则变阻器的电压越来越小，根据分压原理可知，变阻器连入电路中电阻越来越小，所以由第1组数据求出的变阻器连入电路中的电阻应最大．
当灯的电压为1V时，根据串联电路电压的规律，此时变阻器分得的电压为U滑=6V-1V=5V，此时通过的电流
I1=0.2A，根据欧姆定律，变阻器连入电路中的最大阻值R滑=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{1}}=\frac{5V}{0.2A}$=25Ω；
（4）根据控制变量法，探究“电流和电压的关系”时应控制电阻不变，而灯的电阻随温度的升高而增大，不是一个定值，所以不能得到正确结论．
  故答案为：（1）如上图所示；
（2）0.34；  7.35；
  （3）25；
（4）不能；  灯丝的电阻随温度的升高而增大．

点评 本题用伏安法测电阻，考查电路的连接、电流表的读数、串联电路电压的规律，欧姆定律及电阻的计算、影响电阻大小的因素等，综合性较强，有一定难度．

练习册系列答案
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