Question

6．在“測(cè)量定值電阻阻值”的實(shí)驗(yàn)中，已知電源電壓為U．
（1）小紅設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，請(qǐng)你用筆連線將乙圖的實(shí)物圖連接完整．

（2）將電路圖連接正確之后，小紅同學(xué)閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表示數(shù)都很大，她操作中存在的錯(cuò)誤是閉合開(kāi)關(guān)前沒(méi)有將滑動(dòng)變阻器調(diào)到最大阻值．
（3）改正錯(cuò)誤后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，小紅調(diào)節(jié)滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.4V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖丙所示為0.24A，則被測(cè)電阻R的阻值為10Ω．
（4）小紅僅把這一次實(shí)驗(yàn)測(cè)量所得的阻值作為最后的結(jié)果，準(zhǔn)備整理器材，結(jié)束實(shí)驗(yàn)，你對(duì)他提出的建議是調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，多測(cè)幾組電壓、電流值（多測(cè)幾組數(shù)據(jù)）；你提出這個(gè)建議的目的是求電阻的平均值來(lái)減小誤差．
（5）小紅把定值電阻換成“0.2A”的小燈泡，準(zhǔn)備測(cè)量小燈泡的額定功率，卻發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)桌上的電壓表不見(jiàn)了，而多了一個(gè)開(kāi)關(guān)，于是小紅設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路，也測(cè)出了小燈泡的額定功率．請(qǐng)你將小紅的主要實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整．
①將滑動(dòng)變阻器調(diào)到最大阻值，只閉合開(kāi)關(guān)S₁，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電流表的示數(shù)為0.2A，此時(shí)小燈泡正常發(fā)光；
②保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不動(dòng)，再閉合開(kāi)關(guān)S₂，記下此時(shí)電流表的示數(shù)為I；
③寫出小燈泡額定功率的表達(dá)式P=（U-$\frac{0.2A•U}{I}$）×0.2A．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路；
（2）閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表示數(shù)很大，說(shuō)明電路中電阻很小，則原因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器滑片沒(méi)有調(diào)節(jié)到阻值最大；
（3）看清量程和分度值，讀出的示數(shù)，利用R=$\frac{U}{I}$求出電阻值；
（4）測(cè)量一次數(shù)據(jù)太少，使得實(shí)驗(yàn)結(jié)論不具有普遍性，應(yīng)多次測(cè)量求平均值減小誤差；
（5）要測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)該使得通過(guò)小燈泡的電流為“0.2A”即達(dá)到其額定電流；利用P=UI分析可知利用滑動(dòng)變阻器得到小燈泡兩端的電壓，即可求出其額定功率．

解答 解：（1）根據(jù)甲電路圖，連接實(shí)物電路，導(dǎo)線不能交叉，連接如圖所示：
（2）將電路圖連接正確之后，小紅同學(xué)閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表示數(shù)都很大，說(shuō)明電路中的電阻很小，則她操作中存在的錯(cuò)誤是閉合開(kāi)關(guān)前沒(méi)有將滑動(dòng)變阻器調(diào)到最大阻值；
（3）由丙圖可知，電流表所接量程為0～0.6A，分度值為0.02A，此時(shí)示數(shù)為0.24A，則被測(cè)電阻為R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.4V}{0.24A}$=10Ω；
（4）小紅僅把這一次實(shí)驗(yàn)測(cè)量所得的阻值作為最后的結(jié)果，準(zhǔn)備整理器材，結(jié)束實(shí)驗(yàn)，所做實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少，使得實(shí)驗(yàn)結(jié)論不具有普遍性，故接下來(lái)應(yīng)該：調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，多測(cè)幾組電壓、電流值（多測(cè)幾組數(shù)據(jù)）；因?yàn)槎啻螠y(cè)量求平均值可以減小誤差；
（5）小紅把點(diǎn)值電阻換成“0.2A”的小燈泡，準(zhǔn)備測(cè)量小燈泡的額定功率，卻發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)桌上的電壓表不見(jiàn)了，而多了一個(gè)開(kāi)關(guān)，于是小紅設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路，也測(cè)出了小燈泡的額定功率．
①將滑動(dòng)變阻器調(diào)到最大阻值，只閉合開(kāi)關(guān)S₁，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電流表的示數(shù)為0.2A，此時(shí)小燈泡正常發(fā)光；
②保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不動(dòng)，再閉合開(kāi)關(guān)S₂，記下此時(shí)電流表的示數(shù)為I；
③小燈泡額定功率的表達(dá)式P=U_LI_L=U_L×0.2A=（U-$\frac{0.2A•U}{I}$）×0.2A．
故答案為：（1）

（2）閉合開(kāi)關(guān)前沒(méi)有將滑動(dòng)變阻器調(diào)到最大阻值；
（3）0.24；10；
（4）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，多測(cè)幾組電壓、電流值（多測(cè)幾組數(shù)據(jù)）；求電阻的平均值來(lái)減小誤差；
（5）①使電流表的示數(shù)為0.2A
②再閉合開(kāi)關(guān)S₂
③=（U-$\frac{0.2A•U}{I}$）×0.2A．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查學(xué)生對(duì)于測(cè)量電阻實(shí)驗(yàn)和測(cè)小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)的理解和掌握，熟悉原理是解題關(guān)鍵．