Question

小明想測額定電壓為2.5V，正常工作電流小于0.3A的小燈泡的電阻．
（1）如圖是小明沒有連接完的實(shí)物電路，請你用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖補(bǔ)充完整．（要求滑動變阻器連入電路的阻值最大）

（2）連接好電路后，小明進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，記錄的數(shù)據(jù)如下表所示．

次數(shù)	U/V	I/A	R/Ω
1	1.5	0.17
2	2.0	0.18
3	2.5	1.0
4	3	0.23

請仔細(xì)分析分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，回答以下問題：
①表中有一個(gè)明顯的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，請指出錯(cuò)誤數(shù)據(jù)并分析產(chǎn)生的原因．

 

．
②小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為

 

Ω．
（3）完成上述實(shí)驗(yàn)后，小明想用原電路測量一段電阻絲R_x的阻值（約10Ω）．他用電阻絲替換了燈泡，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表已損壞，將其拆除，不改變其他電路元件的連接方式，小明也完成了實(shí)驗(yàn)．請簡述實(shí)驗(yàn)步驟并寫出計(jì)算R_x的最后表達(dá)式．（已知滑動變阻器的最大阻值為R₀）
實(shí)驗(yàn)步驟：

 

．
表達(dá)式：R_x=

 

．

Answer 1

分析：（1）滑動變阻器上面接線柱接好后，接入的下面接線柱離滑片最遠(yuǎn)，連入電路的阻值最大．
燈泡額定電流小于0.3A，電流表選擇0～0.6A量程．
（2）電路中最大電流為0.6A，大于0.6A的電流都屬于明顯的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，知道電壓和電流，根據(jù)R=

U

I

，求出電阻．
（3）滑動變阻器的最大阻值已知，滑動變阻器和被測電阻串聯(lián)，讓滑動變阻器全部接入和不接入，來改變電路的電阻，完成電流表的兩次測量，利用兩次電路的電源電壓相等，列出等式，解出R_X．

解答：解：（1）滑片在最右端，接入左下端的接線柱，連入電路電阻最大．
電流表選擇0～0.6A量程，
連接電流表的0.6A接線柱和滑動變阻器的左下端接線柱，如下圖：

（2）①電流表選擇0～0.6A，電路最大電流為0.6A，所以數(shù)據(jù)1.0錯(cuò)誤．
根據(jù)第2次和第4次實(shí)驗(yàn)知，電流在0.18A～0.23A之間，應(yīng)該的量程讀錯(cuò)了，按照0～3A量程讀的．
②指針位置相同時(shí)，0～3A量程的讀數(shù)是0～0.6A量程的讀數(shù)的5倍，
所以，燈泡的正常工作電流為0.2A．
R=

U

I

=

2.5V

0.2A

=12.5Ω．
（3）被測電阻R_X與滑動變阻器串聯(lián)在電路中，電流表串聯(lián)在電路中，
滑動變阻器的電阻為零時(shí)，只有被測電阻R_X接入電路，測得電流為I₁，電源電壓為I₁R_X，
滑動變阻器的電阻最大為R₀時(shí)，R₀與R_X串聯(lián)，測得電路電流為I₂，電源電壓為I₂（R₀+R_X），
所以，I₁R_X=I₂（R₀+R_X），
所以，R_X=

I2

I1-I2

R0．
故答案為：（1）如上圖．
（2）①1.0讀數(shù)時(shí)看錯(cuò)電流表的量程；②12.5；
（3）實(shí)驗(yàn)步驟：閉合開關(guān)，使滑動變阻器連入電路的阻值最�。�為零），記下電流表的示數(shù)I₁；
將滑動變阻器連入電路的阻值最大，記下電流表示數(shù)I₂．
表達(dá)式：R_X=

I2

I1-I2

R0．

點(diǎn)評：常規(guī)測電阻是利用伏安法，在電壓表或電流表缺少時(shí)，當(dāng)滑動變阻器最大電阻已知時(shí)，采用滑動變阻器和被測電阻串聯(lián)．滑動變阻器的阻值最大和最小時(shí)，完成兩次測量，根據(jù)U=IR，求出電源電壓，利用兩次過程的電源電壓相等，列出等式，解被測電阻R_X．