Question

【题目】图甲是小致硏究小灯泡电阻的实验电路图，图乙是小致根据实验数据绘制出的U﹣I图象，小灯泡标有“2V”字样，滑动变阻器R标有“20Ω1A”字样：

（1）闭合开关前，小伟应将滑动变阻器的滑片移到_____端；

（2）小灯泡正常发光时，灯丝的电阻为_____Ω；

（3）当滑片向左滑动时，电流表与电压表示数的比值将_____；

（4）小致又想测未知电阻RX的阻值，但电压表损坏了，于是他设计了如图丙所示电路（R0为已知阻值的定值电阻），并设计了如下实验步骤，请帮他写出RX表达式：

实验步骤：

A．按照设计的电路连接电路；

B．闭合S1和S2记录电流表示数为I1；

C．闭合S1，断开S2，记录电流表示数为I2。

表达式：RX＝_____（用已知和测量的物理量的符号表示）。

（5）小明同学认为此实验进行多次测量会更加准确，于是他在图丙的基础上在干路增加了一个滑动变阻器，改变滑动变阻器的阻值，重复上述操作，即可实现多次测量。小明同学的做法是_____，理由是_____，若小明采用这一方法，按照A、B、C的步骤测量，当滑动变阻器在某一阻值时，测量的电阻值_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

Answer 1

【答案】右 4 变小 错误的 R0、RX两端的电压不再相等 变大

【解析】

（1）闭合开关前，小伟应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处的右端；

（2）根据图乙可知，当灯的电压为2V时，灯的电流为0.5A，由欧姆定律得到灯丝的电阻为：；

（3）电压表测灯泡的电压，电流表测通过灯泡的电流，当滑片向左滑动时，变阻器连入电路中的电阻变小，由可知电路中电流变大，根据U=IR可知灯泡两端的电压变大，根据P=UI可知灯泡的功率变大，灯丝的温度升高，因灯丝的电阻随温度的升高而变大，故灯丝的电阻变大；由可知电流表与电压表示数的比值即灯的电阻的倒数，故将变小；

（4）在步骤B中，电流表测两电阻并联的总电流；在步骤C中，电流表测通过R0的电流，由欧姆定律可知电源电压：U=I2R0，根据并联电路各支路互不影响，故在B中通过R0的电流仍I2，根据并联电路电流的规律，通过待测电阻的电流为：IX=I1-I2，由欧姆定律和并联电路电压的规律，①；

（5）在图丙的基础上在干路增加了一个滑动变阻器，当两开关都闭合时，两电阻并联后与变阻器串联，当闭合S1，断开S2，R0与变阻器串联，由并联电阻小于其中任何一个电阻结合分压原理，R0与变阻器串联时，R0两端的电压变大，小明同学的做法是错误的，理由是R0、RX两端的电压不再相等；由①可知，若小明采用这一方法，按照A、B、C的步骤测量，当滑动变阻器在某一阻值时，由分压原理，在C操作中，R0两端的电压，即I2R0变大，由欧姆定律得到通过R0的电流也变大了，故IX=I1-I2变小了，所以由得到测量的电阻值变大了。