Question

李明想测量一个电阻器的阻值大小，他选用了电流表、电压表、规格为“20Ω 1.5A”的滑动变阻器、电压为6V的电源、开关和导线．
（1）图是李明在实验中未完成连接的实物电路，请你替李明完成电路的连接．
（2）电路连接好后，李明应将滑动变阻器的滑片移动到________（选填“左”或“右”）端，再闭合开关进行实验．
（3）闭合开关后，李明发现电流表无示数，电压表有示数，任意移动滑动变阻器的滑片电压表示数不变，产生这一故障的原因可能是________．
（4）故障排除后，李明测得的实验数据如下表，其中第3次测量时，电压表示数如图所示，请将读得的电压值和计算出的电阻值填在表格中．

实验次数	1	2	3	4
电压（V）	2.5	3		6
电流（A）	0.25	0.32	0.4	0.59
电阻（Ω）

（5）若将上面实验中的定值电阻换成小灯泡，在多次测电阻的过程中，发现当电压表的示数逐渐增大时，电压表与电流表示数的比值也逐渐增大，造成这一现象的原因是________．

Answer 1

解：（1）电压表与被测电阻并联，电流表与被测电阻串联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中；电路的连接如下图所示：

（2）电路连接好后，保护电路的滑动变阻器应处于最大阻值的右端；
（3）电流表无示数，说明电路断路，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变说明和电压表并联的定值电阻断路；
（4）由欧姆定律可知，电压表的量程为0～15V，对应电压的大小为4V；
每组数据对应的电阻为：10Ω、9.38Ω、10Ω、10.17Ω，
所以电阻值R=≈9.89Ω，
表格如下：

实验次数	1	2	3	4
电压（V）	2.5	3	4	6
电流（A）	0.25	0.32	0.4	0.59
电阻（Ω）	R≈9.89Ω

（5）灯泡两端电压增大，灯丝温度升高，的比值将增大说明灯泡电阻随温度升高而增大．
故答案为：（1）如上图所示；（2）右；（3）定值电阻断路；（4）表格如上图所示；（5）灯泡电阻随温度升高而增大．
分析：（1）伏安法测电阻的原理：用电压表并联在被测电阻的两端测电压，电流表与被测电阻串联测通过的电流，根据欧姆定律求出被测电阻的大小，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中；
（2）电路连接好后，为防止电路中电流过大烧坏电路元件滑动变阻器应处以最大阻值处；
（3）电流表无示数，说明电路断路，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变说明和电压表并联的定值电阻断路．
（4）由欧姆定律可知电阻一定时，通过电阻的电流与两端的电压成正比，据此判断电压表的两端并读出其大小，分别根据欧姆定律求出四次数据对应的电阻，再取平均值即可得出所测电阻的大小；
（5）把定值电阻换成灯泡，灯泡两端电压增大时，增大，灯丝电阻增大．
点评：本电路在初中物理电学实验中应用广泛．可用于测定值电阻的电阻、功率，还能探究在电流跟电压、电阻的关系．电路是相同的，元件在实验中的作用有相同之处，也有不同之处，注意区分，对比记忆，印象深刻．