Question

【題目】小明、小聰和小丁在測未知電阻Rx阻值的實驗中，所用實驗器材如下： A．待測電阻Rx B．電壓表V（量程0～3V，量程0～15V）
C．電流表A（量程0～0.6A，0～3A）E．滑動變阻器三個：
甲：“5Ω 0.5A”乙：“10Ω 0.5A”丙：“20Ω 1.0A”
F．蓄電池（電壓恒為6V）G．開關S一個，導線若干．
小明按如圖正確串聯好實驗器材后，將電壓表并聯在電路中（部分器材的連接未畫出），然后進行實驗：

（1）小明閉合開關，通過調節滑動變阻器測得幾組數據，并由此計算出待測電阻的阻值，有關記錄和計算如表中所示．小聰認為一個電阻三次測量的結果不可能相差這么大，分析應該是在連接電路時出現了問題，導致表格中的數據有錯，表格中錯誤的數據是（填“電流”、“電壓”或“電阻”）．

實驗次數	1	2	3
電壓/V	2.4	1.8	1.0
電流/A	0.34	0.40	0.48
電阻/Ω	7.1	4.5	2.1

（2）請你根據以上信息用筆畫線將小明的電路圖連接完整．
（3）實驗中，小明選用的滑動變阻器是（選填“甲”、“乙”或“丙”）
（4）小丁只用一個電壓表就測出了額定電流為I0的小燈泡正常發光時的電功率（老師另外給了一個開關S1），請你利用上面符合條件的器材（只用滑動變阻器，燈不能正常發光），設計并在虛線方框內畫出小丁測量小燈泡正常發光時電功率的電路圖（部分電路已畫好），要求：連接好電路后，不再拆接元件就能測出小燈泡正常發光時的電功率、寫出實驗的主要步驟和小燈泡正常發光時電功率的表達式． 實驗步驟：
A．；B． ． 電功率的表達式P= ．

Answer 1

【答案】
（1）電壓
（2）解：如圖所示：

（3）乙
（4）；閉合開關S1 ， 斷開S，調節滑動變阻器的滑片P，使電壓表的示數為 I0Rx；保持滑動變阻器的滑片P不動，閉合開關S，斷開S1 ， 讀出電壓表的示數為U；（U﹣I0Rx）I0
【解析】解：（1）由實物圖可知，電流表連接正確，根據歐姆定律的變形公式U=IR，隨電流的增大，待測電阻的電壓也應增大，根據串聯電路電壓的規律，變阻器的電壓應減小，根據表中數據，電壓表示數減小，故電壓表并聯在變阻器兩端了測量是變阻器的電壓，導致表格中的電壓數據有錯；（2）根據表中數據，電壓表選用小量程，與變阻器并聯，如下左所示； ；（3）根據表中第1次實驗數據，變阻器連入電路中的電阻R滑= = ≈7.1Ω＞5Ω，故選用“10Ω 0.5A”乙變阻器；（4）將電阻Rx與燈和變阻器串聯，通過開關的轉換，電壓表可分別測Rx與燈和變阻器的電壓，設計的電路圖如下所示；

實驗主要步驟：
A．閉合開關S1 ， 斷開S，調節滑動變阻器的滑片P，使電壓表的示數為I0Rx；
B．保持滑動變阻器的滑片P不動，閉合開關S，斷開S1 ， 讀出電壓表的示數為U；
在A操作中，電壓表測Rx的電壓，在B操作中，電壓表測燈和變阻器的電壓，因各電阻大小和電壓都不變，根據串聯電路電壓的規律，燈正常工作時的電壓UL=U﹣I0Rx ，
燈的額定功率P=ULI0=（U﹣I0Rx）I0 ．
所以答案是：（1）電壓；（2）連接如上圖左所示：（3）乙；（4）電路圖如上右所示；
主要步驟：
A．閉合開關S1 ， 斷開S，調節滑動變阻器的滑片P，使電壓表的示數為 I0Rx；
B．保持滑動變阻器的滑片P不動，閉合開關S，斷開S1 ， 讀出電壓表的示數為U；
表達式：P=（U﹣I0Rx）I0 ．