Question

17．如圖所示的電路中電源電壓為U=6V，滑動變阻器的最大阻值為50Ω．我們在圖中的M、N之間接入不同的待測電阻和小燈泡，進(jìn)行了下列實驗探究．請完成下列填空．
（1）利用該電路探究電流與電阻關(guān)系時，僅將M、N之間的電阻由10Ω替換成5Ω，閉合開關(guān)S，電流表示數(shù)將增大（選填“增大”或“減小”），要使電壓表示數(shù)不變，應(yīng)將滑片向b（選填“a”或“b”）端滑動到一定位置．
（2）若在M、N之間接入額定電壓為3.6V的小燈泡L，調(diào)節(jié)滑片P使燈泡正常發(fā)光時，電流表的示數(shù)如圖乙所示，此時通過燈泡的電流為0.24A，燈泡的額定功率是0.864W．保持滑動變阻器滑片現(xiàn)在的位置不動，將燈泡L換成看不清標(biāo)識的電阻箱，只調(diào)節(jié)電阻箱，將電壓表的示數(shù)調(diào)為3.6V時，此時電阻箱接入電路的阻值為15Ω．
（3）為探究串聯(lián)電路總電阻的阻值與各串聯(lián)電阻的阻值之間的關(guān)系，他們將R₁=5Ω和R₂=10Ω的定值電阻串聯(lián)后接入M、N之間，滑動滑片P，讀得電壓表和電流表的示數(shù)分別如下：當(dāng)U₁=2.92V時，I₁=0.20A；當(dāng)U₂=4.44V，I₂=0.30A．以上兩組數(shù)據(jù)合理嗎？為什么？合理，兩次測得的電阻值都在誤差范圍．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電路圖應(yīng)用串聯(lián)電路特點與歐姆定律分析答題．
（2）由圖示電流表確定其量程與分度值，然后讀出其示數(shù)，然后由P=UI、歐姆定律分析答題．
（3）應(yīng)用歐姆定律求出電阻阻值，然后求出平均值．

解答 解：（1）將M、N間的電阻由10Ω替換成5Ω，電路總電阻變小，電源電壓不變，由歐姆定律可知，電路電流增大，電流表示數(shù)將增大；
電阻阻值變小，電阻分壓減小，滑動變阻器分壓變大，為保持電壓表示數(shù)不變，增大電阻兩端電壓，應(yīng)減小滑動變阻器分壓，由圖示電路圖可知，應(yīng)將滑片向b端滑動到一定位置．
（2）由圖乙所示電流表可知，其量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.24A，燈泡額定功率P-UI=3.6V×0.24A=0.864W；
滑動變阻器滑片位置不變，電壓表示數(shù)不變，電路電流不變，認(rèn)為0.24A，則電阻箱阻值：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{3.6V}{0.24A}$=15Ω．
（3）由歐姆定律可知，串聯(lián)電阻測量值阻值：
R=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{2.92V}{0.20A}$=14.6Ω，R′=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{4.44V}{0.30A}$=14.8Ω，
串聯(lián)電阻阻值：R_串=$\frac{R+R′}{2}$=$\frac{14.6Ω+14.8Ω}{2}$=14.7Ω，由此可知以上兩組數(shù)據(jù)合理．
故答案為：（1）增大；b；（2）0.24；0.864；15；（3）合理，兩次測得的電阻值都在誤差范圍．

點評 本題考查了電路分析、電表讀數(shù)、求功率、求電阻阻值等問題；分析清楚電路結(jié)構(gòu)、應(yīng)用串聯(lián)電路特點、歐姆定律、電功率公式即可正確解題；對電表讀數(shù)時要先確定其量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時視線要與電表刻度線垂直．