Question

（2011?陜西）同學們在用伏安法測量標有“220V60W”白熾燈泡的電阻時，發現電流表示數很小，調節滑動變阻器的滑片，電流表示數變化非常小．于是．他們設計了圖所示的電路，通過在AB間接入阻值不同的定值電阻，分別測出了不同電壓時白熾燈泡的電阻
（1）根據串聯電路中電流的特點和歐姆定律，可以推出UR/R

=

UL/RL（選填“＞”、“=”、“＜”）
（2）根據電路圖，將實物電路連接完整．
（3）正確連接電路后，閉合開關S，發現電壓表V1無示數，電壓表V₂示數較大，則該故障的原因可能是

燈泡L處發生斷路或電阻R處發生短路

．排除故降后．在某次實驗中，電壓表V2的示數如圖，其示數為

3.5V

．

 （4）當AB間接入的定值電阻為125Ω時，V₁的示數為4.0V，V₂的示數為2.0V，則R_L=

62.5

Ω；若將定值電阻換為200Ω，則V₂的示數將

變小

（選填“變大“、“變小“或“不變“）．
（5）“220V 60W”白熾燈泡正常發光時的電阻約為806.7Ω，比同學們測得的阻值大很多．請分析造成這種差異的主要原因是

正常發光時燈絲溫度高電阻大，該實驗中燈絲溫度低電阻小

．（其他答案只要合理，均可計分）

Answer 1

分析：（1）由歐姆定律知

U

R

為電流，根據串聯電路中電流相等分析解答．
（2）根據電路圖連接實物圖，注意從電源正極出發，回到電源負極，線連接干路，再連接支路．
（3）根據電路連接情況可知：正確連接電路，閉合開關S后，燈泡L斷路或定值電阻R短路，都有可能出現：電壓表V₁無示數，電壓表V₂示數較大的情況；看清電壓表量程，由圖可讀出電壓表示數．
（4）已知定值電阻阻值R=125Ω，定值電阻電壓U_V1=4.0V，由歐姆定律可求出電路電流I，已知燈泡電壓U_V2=2.0V，由歐姆定律可求出燈泡電阻R_L；若將定值電阻換為200Ω，電路總電阻變大，電源電壓不變，燈泡電阻不變，由I=

U

R

知電路電流變小，燈泡電壓U_V2=IR_L變小．
（5）燈絲電阻隨溫度增加而變大，燈泡正常發光時燈絲溫度高電阻大；實驗時燈泡兩端的電壓遠小于額定電壓，功率遠小于額定功率，溫度較低，電阻較小．

解答：解：（1）由歐姆定律知：I_R=

UR

IR

，I_L=

UL

RL

，由電路圖知：燈泡與定值電阻串聯，由于串聯電路電流相等，
所以I_R=I_L，

UR

IR

=

UL

RL

．
（2）根據電路圖連接實物圖，電路圖如圖所示．
（3）正確連接電路后，閉合開關S，發現電壓表V₁無示數，電壓表V₂示數較大，則該故障的原因可能是：燈泡L處發生斷路或電阻R處發生短路．由圖知電壓表量程是15V，最小分度值為0.5V，由圖知電壓表示數U=3.5V．
（4）已知定值電阻阻值R=125Ω，定值電阻電壓U_V1=4.0V，燈泡電壓U_V2=2.0V，電路電流I=

UV1

R

=

4.0V

125Ω

=0.032A，
燈泡電阻R_L=

UV2

I

=

2.0V

0.032A

=62.5Ω．若將定值電阻換為200Ω，則V₂的示數將變小．
（5）“220V  60W”白熾燈泡正常發光時的電阻約為806.7Ω，比同學們測得的阻值大很多．造成這種差異的主要原因是：正常發光時燈絲溫度高電阻大，該實驗中燈絲溫度低電阻小．
故答案為：（1）=．（2）電路圖如圖所示．（3）燈泡L處發生斷路或電阻R處發生短路；3.5V．
（4）62.5；變小．（5）正常發光時燈絲溫度高電阻大，該實驗中燈絲溫度低電阻小．

點評：連接實物圖時應注意：1、電壓表、電流表的正負極不要接反．2、注意電壓表、電流表的量程不要接錯．3、滑動變阻器的分壓與限流接法，滑片移動時阻值的變化應符合題意要求．4、作圖要美觀，連線不要交叉．