Question

【題目】小華同學用“伏安法”來測量定值電阻Rx的阻值（約為10Ω），于是他從學校實驗室借了一些器材，連接了如圖甲所示的實物電路，其中滑動變阻器標有“30Ω 1A”字樣。

物理量 實驗序號	電壓U（伏）	電流I（安）
1	2.8	0.22
2	2.2	0.27
3	1.6	0.30

（1）用圖（甲）所示電路測量未知電阻所依據(jù)的原理是_____；實際操作中，小華小組發(fā)現(xiàn)兩個電表只有一個有示數(shù)，初步檢查確認，電路接線完好，兩個電表均無故障，則發(fā)生故障的元件應是_____。

A．電源 B．電阻Rx C．滑動變阻器

（2）另一組的小明按照電路圖連接實物電路，檢查無誤后閉合開關發(fā)現(xiàn)電壓表如圖乙所示，各元件均無故障，則造成這一現(xiàn)象的原因可能是：_____。

（3）正確操作后閉合開關，電流表示數(shù)為0.12A，電壓表示數(shù)為1.8V，則電源提供的實際電壓為_____V，計算Rx 的阻值為_____Ω．為了使測量結果更可靠，下一步的操作是_____。

（4）隨后小華改做“測定小燈泡的電功率”實驗，重新選擇了電源（電壓保持不變）、待測小燈泡（標有“0.27A”字樣）、電流表、電壓表（只有0～3V檔完好）、滑動變阻器、開關及導線若干。小華正確連接電路后進行實驗，在移動變阻器滑片至某一位置時，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為3V、電流表示數(shù)為0.22A．他經(jīng)過思考重新連接電路進行實驗，將新測得的三組數(shù)據(jù)記錄在表格中，則小燈泡的額定功率為_____W。

Answer 1

【答案】R＝ B 滑動變阻器滑片沒有移到阻值最大處 5.4 15 改變滑片位置多次測量取平均值減少誤差 0.972

【解析】

（1）測電阻的原理：；

際操作中，小華小組發(fā)現(xiàn)兩個電表只有一個有示數(shù)，

A、若電源有故障，電流表和電壓表都無示數(shù)，故A錯誤；

B、若電阻Rx 有故障，若斷路，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，若短路，電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，故B正確；

C、若滑動變阻器有故障，兩表同時有示數(shù)或無示數(shù)，故C錯誤。

（2）閉合開關發(fā)現(xiàn)電壓表如圖乙所示，即電壓表偏轉過大，可能是滑動變阻器滑片沒有移到阻值最大處；

（3）根據(jù)閉合開關前滑片在阻值最大處，即滑動變阻器的電阻為30Ω，因為串聯(lián)電路電流處處相等知：滑動變阻器的電流為0.12A，則滑動變阻器的電壓為：U滑＝IR滑＝0.12A×30Ω＝3.6V；

電源電壓為：U＝U滑+Ux＝3.6V+1.8V＝5.4V；

定值電阻Rx 的阻值為：；

為了使測量結果更可靠，需要改變滑片位置多次測量取平均值減少誤差。

（4）由表格數(shù)據(jù)可知，電壓表的示數(shù)減小時，電路中的電流變大，則重新連接電路時，電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端，

當電路中的電流為0.22A時，燈泡兩端的電壓為3V，滑動變阻器兩端的電壓為2.8V，

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，電源的電壓U＝UL+U滑＝3V+2.8V＝5.8V，

由表格數(shù)據(jù)可知，電路中的電流為0.27A時，滑動變阻器兩端的電壓U滑′＝2.2V，

則燈泡的額定電壓：U額＝U﹣U滑′＝5.8V﹣2.2V＝3.6V，

燈泡的額定功率：P額＝U額I額＝3.6V×0.27A＝0.972W。