Question

與電阻有關的問題
a．小組測量小燈泡的電阻，設計的電路圖中有1處錯誤，請你將錯誤之處圈出來，并改正在原圖上．然后按照改正好的電路圖，將沒有完成的實物圖連接好．

b．運用改正后的實驗電路進行實驗，小馬獲得如下的數據：

實驗次數	I/A	U/V	R/Ω
1	0.30
2	0.24	1.7	7.1
3	0.20	1.4	7.0

如圖是第一次實驗中電壓表的表盤情況，上述表格中有2處不完整，請你填寫完整：此時小燈泡的電功率為

 

W．
c．小馬有一個電路盒，面板（如圖》上有紅、綠燈各一只，兩個開關S₁、S₂，一個電壓表．在不打開盒子的情況下，他讓小組其他同學探究盒內的電路結構．為此，小張做了如上表實驗．根據實驗情況，請你在方框內連接盒內電路的電路圖：

只閉合開關		S1	S2	S1和S2
燈的發光情況	紅燈	亮	不亮	亮
	綠燈	亮	不亮	不亮
電壓表示數		有一定示數U1	沒有示數	有一定示數U2（U2＞U1）

d．小馬將一個O--16Ω的滑動變阻器和電流表如圖甲所示連接在6V的電源上，閉合開關．請你計算下列問題：
（1）當滑片P置于變阻器中點時，此時等效電路如圖乙所示．電路中總電阻是多大？
（2）若電流表量程為2A，則當變阻器滑片P在AB之間滑動時，R_ap的阻值變化范圍是多少？

Answer 1

分析：a、在測量小燈泡電阻的實驗中，電流表、滑動變阻器、小燈泡串聯，電壓表測量小燈泡兩端的電壓．
b、已知電壓表的量程和分度值，可讀出電壓表示數，根據公式P=UI可求功率．
c、（1）利用串、并聯電路的特點，結合表格中的開關斷開或閉合時，紅綠燈的亮滅情況，判斷出開關的作用和位置以及電燈的連接方式；
（2）根據電壓表示數，判斷出電壓表測量的對象，將電壓表與被測量的燈并聯．
d、（1）當滑片P 置于變阻器中點時，相當于兩個電阻并聯，且兩并聯電阻相等，阻值為滑動變阻器電阻的一半，從而求出電路中總電阻．
（2）根據公式R=

U

I

先求出當電流表示數為2A時電路的總電阻，當變阻器滑片P在AB之間滑動時，把滑動變阻器的電阻分成兩部分，根據并聯電阻的特點求出兩部分的電阻，從而求出R_ap的阻值變化范圍．

解答：解：a、從電路圖上不難發現，電壓表測量的是小燈泡和滑動變阻器串聯后的總電壓，在該實驗中電壓表應該測量小燈泡兩端的電壓；電源有兩節干電池串聯而成電壓為1.5V×2=3V，因此電壓表的量程選擇3V量程即可．
正確電路圖如下

b、從上圖根據電壓表量程可讀出電壓表示數為2.1V，
 小燈泡功率P=UI=2.1V×0.3A=0.63W．
c、：（1）①S₁斷開時，兩燈都不亮，整個電路都不工作，說明S₁處在通斷整個電路的位置，做總開關；
②閉合S₁，斷開S₂時，燈都亮，S₁、S₂都閉合時，綠燈L₂不亮，說明S₂對L₂起到了相反作用，故L₂與S₂并聯；
因此兩燈只能串聯，否則S₂閉合時電源就會短路．
（2）根據電壓表示數的變化情況，電壓表測量的只能是紅燈L₁兩端的電壓，與L₁并聯
如圖所示

d、解：（1）電路總電阻R=

1

2

R_ap=

1

2

×8Ω=4Ω．
（2）當I=2A時，電路電阻R′=

U

I

=

6V

2A

=3Ω，
∵

1

R′

=

1

R1

+

1

R2

∴

1

3

=

1

Rap

+

1

16Ω-Rap

，
解之：R_ap=4Ω，R_ap=12Ω．
故滑片P在AB之間滑動時，R_ap的阻值變化范圍是4Ω～12Ω．
答：（1）電路中總電阻是4Ω．（2）R_ap的阻值變化范圍是4Ω～12Ω．

點評：（1）考查對伏安法測電阻實驗的掌握情況，實驗中注意各電表的測量對象，以及量程的選擇．
（2）電壓表的讀數以及電功率的計算，本題的關鍵是電壓表的讀數．
（3）設計電路圖的關鍵是分析出電路中各用電器的連接情況，這是難點也是重點．
（4）計算電阻的關鍵是歐姆定律的應用和并聯電阻的特點，難點是明白滑片移動過程中電阻的連接情況．