Question

在伏安法測小燈泡電阻連接實驗電路時：（請參照實物圖回答下列問題）

（1）開關應處于

 

狀態，滑動變阻器的滑片應位于

 

端，這主要是為了避免電路中的

 

過大，以致于燒壞有關元件．
（2）此實驗的原理是：

 

．
（3）在虛線框內畫出實驗電路圖1，并把圖的實物對應連接起來．要求：
①滑動變阻器的滑片向右滑動時，燈泡的亮度變暗；
②用電流表測燈泡的電流；電壓表測燈泡兩端的電壓．
（4）某次實驗，電流表和電壓表的示數如圖2所示，該次實驗測得的電流為

 

，測得電壓為

 

，則電阻為

 

歐．
（5）如果要使電流表的示數變為0.4安，滑動變阻器滑片應向實物圖中

 

端移動（填“A”或“B），此時電壓表示數為

 

伏．（設電阻不變）
（6）若實驗中所用器材良好，但某同學在實驗中發現電流表的指針幾乎不動，而電壓表的示數卻有明顯偏轉（示數較大且約等于電源電壓），則電路中發生故障的原因是

 

．
（7）如果測量過程中連接正確，方法無誤，但是小明處理完數據后發現，三次測得的燈絲電阻相差較大，與其他同學交流也是同樣的情況，你認為出現這種結果的原因是

 

．

Answer 1

分析：（1）在連接電路時，為保護電路，開關應處于斷開狀態；為避免電流過大燒壞用電器，滑動變阻器的滑片應處于最大值；
（2）伏安法測電阻的實驗原理是R=

U

I

．
（3）根據圖2可知電壓表和電流表均選用小量程；
伏安法測電阻時：電壓表與燈泡并聯測量燈泡兩端的電壓，電流表與電阻串聯測量通過燈泡的電流，串聯接入滑動變阻器（一上一下）以及電源、開關一個，設計出電路圖；根據電路圖連接電路時，電流從兩表正接線柱流入、從負接線柱流出，滑動變阻器的滑片向右滑動時，燈泡的亮度變暗，說明滑動變阻器接入電路的阻值變大，因此需將左下接線柱接入電路．
（4）先根據電壓表、電流表的量程和分度值讀出表的示數，根據歐姆定律求出電阻絲的阻值．
（5）電路中電阻絲和滑動變阻器串聯，根據串聯電路電阻特點可知，當滑動變阻器接入電路中的阻值增大時，總電阻增大，總電流減小，電壓表的示數減小；再根據歐姆定律求出電壓表的示數．
（6）電流表示數為零，說明電路出現了斷路，電壓表示數等于電源電壓，說明電壓表與電源兩極相連．
（7）從溫度對電阻的影響分析答題．

解答：解：（1）避免接錯線路，電流過大燒壞用電器，在連接電路時開關應處于斷開狀態，滑動變阻器的滑片應位于最大阻值處．
（2）伏安法測電阻的實驗原理：R=

U

I

．
（3）將電源、滑動變阻器、開關、燈泡、電流表以及滑動變阻器串聯連接，電壓表并聯在燈泡兩端，根據電路圖連接實物電路，注意滑動變阻器接左下接線柱；如下圖所示：

（4）電流表的量程0～0.6A，分度值為0.02A，故示數為0.3；
電壓表量程為0～3V，分度值為0.1V，故示數為1.2V；
燈泡的阻值為：R=

U

I

=

1.2V

0.3A

=4Ω．
（5）電阻絲和滑動變阻器串聯，根據I=

U

R

可知：要想使電路中電流減小，電路中的總電阻就要變大，所以滑動變阻器滑片應向B端移動；
∵I=

U

R

∴電壓表的示數：U=IR=0.4A×4Ω=1.6V；
電流表示數為零，說明電路出現了斷路，電壓表示數等于電源電壓，說明電壓表與電源兩極相連，因此與燈泡并聯的燈泡出現斷路，即燈泡斷路；
（7）由表中實驗數據可知，燈泡實際功率越大，燈泡溫度越高，燈泡越亮，燈絲電阻越大，燈絲電阻受溫度影響，隨溫度升高而增大，所以三次實驗所測燈絲電阻不同，相差較大．
故答案為：（1）斷開；最右；電流；（2）R=

U

I

；（4）0.3A；1.2V；4；（5）B；1.6；（6）燈泡斷路；（7）燈泡電阻隨溫度升高而增大．

點評：本題考查了實驗注意事項、電路的連接、電路故障分析、測電阻的原理、歐姆定律的應用以及影響燈絲電阻的因素等問題；要掌握滑動變阻器的接法，連接電路時，滑動變阻器不能同時接上面或下面兩個接線柱．