Question

（2007?株洲）某實驗小組的小劉和小李兩位同學先后利用如圖所示電路測量一定值電阻R_x（不考慮溫度對電阻的影響），圖中連接電壓表的線未畫出．實驗時，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，得到電流表和電壓表的示數(shù)分別如表一和表二所示．經(jīng)檢查與核對，他們的實驗操作與數(shù)據(jù)記錄都準確無誤．根據(jù)表中數(shù)據(jù)解答下列問題：

（1）比較表一和表二可知，當電流表示數(shù)增大時，在小劉的實驗中，電壓表的示數(shù)是增大的，而在小李的實驗中電壓表的示數(shù)卻是減小的，請你簡要分析產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因．

（2）請在圖中將小李的實驗電路連接完整．
（3）試求定值電阻R_x以及電源電壓U．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)串聯(lián)電路起分壓作用，電流逐漸增大，說明滑動變阻器接入電路的阻值是越來越小的，而小劉是將電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端，而小李是將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端的．
（2）根據(jù)實物電路連接的方法將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端即可；
（3）根據(jù)小李的實驗數(shù)據(jù)，找兩組數(shù)據(jù)，以電源電壓為等價列出兩個關系式，解之即可．

解答：解：（1）分析小劉的實驗數(shù)據(jù)可知，電流與電壓成正比，電壓與電流的比值相同，可見電壓表一定是接在定值電阻兩端；（1分）
而小李的實驗數(shù)據(jù)表明，隨著滑動變阻器阻值減小，電流表示數(shù)增大，電壓表示數(shù)減小，電壓與電流的比值減小，可見電壓表一定是接在滑動變阻器兩端．（1分）
因此電壓表的測量對象不同是產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因．（1分）
（2）如圖所示．（3分）

（要求“+”“-”接線柱連線正確無誤，但量程選擇可不做要求）
（3）方法一
根據(jù)表一，由歐姆定律得
R_x=U_x÷I（1分）
=1.0V÷0.1A
=10Ω（1分）
在小李的實驗中，由歐姆定律及電壓分配得
U=U₁+I₁R_x（2分）
在表二中任意選擇一組數(shù)據(jù)并將表一中求得的R_x=10Ω代入得
U=6V（1分）
方法二
在小李的實驗中，由歐姆定律及電壓分配得
U=U₁+I₁R_x（1分）
U=U₂+I₂R_x（1分）
在表二中任意選擇兩組數(shù)據(jù)代入，解得
R_x=10Ω（2分）
U=6V（1分）
故答案為：（1）分析小劉的實驗數(shù)據(jù)可知，電流與電壓成正比，電壓與電流的比值相同，可見電壓表一定是接在定值電阻兩端；（1分）
而小李的實驗數(shù)據(jù)表明，隨著滑動變阻器阻值減小，電流表示數(shù)增大，電壓表示數(shù)減小，電壓與電流的比值減小，可見電壓表一定是接在滑動變阻器兩端．（1分）
因此電壓表的測量對象不同是產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因．（1分）
（2）電路圖如上圖所示，（3）10Ω，6V．

點評：知道實物連接的正確方法，知道串聯(lián)電路的特點，會靈活應用歐姆定律進行計算．