Question

（2010?新區(qū)模擬）在“用伏安法測(cè)小燈泡電阻”的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)小燈泡額定電壓為2.5V．
（1）請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將下圖所示的實(shí)驗(yàn)電路未連接部分連接好（連線不得交叉）．閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于

a

 （選填“a”或“b”）端．

猜想	電壓表示數(shù)情況	電流表示數(shù)情況
燈泡斷路	示數(shù)接近3V	無(wú)示數(shù)
燈泡短路	無(wú)示數(shù)	有示數(shù)

（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，經(jīng)過(guò)分折，同學(xué)們猜想了一些可能的原因，見(jiàn)表．請(qǐng)根據(jù)同學(xué)們的猜想，在表中寫出對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)情況．
（3）故障排除后，同學(xué)們移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，記錄多組  小燈泡兩端不同的電壓及對(duì)應(yīng)的通過(guò)小燈泡的電流值，根據(jù)這些數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上繪制出了通過(guò)小燈泡的電流隨其兩端電壓變化關(guān)系的圖象（如圖所示）．分析圖象可知，小燈泡正常工作時(shí)的燈絲電阻為

10

Ω．

（4）從圖象還可以看出，小燈泡燈絲的電阻隨電壓的增大逐漸

變大

（選填“變大”或“變小”），從物理學(xué)角度分析，造成這一現(xiàn)象的原因是

電壓增大，燈的實(shí)際功率增大，燈絲溫度升高，所以電阻變大

．
（5）實(shí)驗(yàn)中測(cè)出了小燈泡在多次不同電壓下的燈絲電阻，有些同學(xué)認(rèn)為可以進(jìn)一步求出  它們的平均值以減小誤差．你是否同意他們的觀點(diǎn)？請(qǐng)說(shuō)明理由．

Answer 1

分析：（1）電壓表應(yīng)與小燈泡并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻應(yīng)為最大．
（2）當(dāng)電路短路時(shí)電壓表無(wú)示數(shù)，當(dāng)斷路時(shí)電流表無(wú)示數(shù)．
（3）由圖象求出，燈的額定電壓對(duì)應(yīng)的電流值，然后由歐姆定律求電阻．
（4）金屬電阻的阻值隨溫度的升高而增大．
（5）燈絲電阻隨溫度的升高而增大，每次測(cè)量時(shí)燈絲的實(shí)際電阻不同，多次測(cè)量求平均值，對(duì)于減小誤差沒(méi)有任何意義．

解答：解：（1）電壓表應(yīng)與小燈泡并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器接入電路時(shí)，為了安全，接入電路中的實(shí)際電阻值應(yīng)為最大，所以滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于a端．電路圖如圖所示．

（2）在閉合電路中，當(dāng)某一位置斷路時(shí)，電路電流為零，電流表無(wú)示數(shù)；如果斷路部分與電壓表并聯(lián)，則電壓有示數(shù)，切示數(shù)接近于電源電壓，如果斷路部分在電壓表并聯(lián)部分之外，則電壓表無(wú)示數(shù)．當(dāng)電路某處短路時(shí)，電路中有電流，電流表有示數(shù)，且電流比正常值大；如果短路位置與電壓表并聯(lián)則電壓表無(wú)示數(shù)；如果短路位置在電壓表并聯(lián)部分之外，則電壓表有示數(shù)．
故答案為：無(wú)示數(shù)；無(wú)示數(shù)．
（3）由圖可得：當(dāng)燈泡兩兩端的電壓等于額定電壓U=2.5V時(shí)，對(duì)應(yīng)的電流I=0.25A，由歐姆定律，得：小燈泡正常工作時(shí)的燈絲電阻R=

U

I

=

2.5V

0.25A

=10Ω．
故答案為：大．
（4）從圖象還可以看出，小燈泡燈絲的電阻隨電壓的增大逐漸變大．這是因?yàn)�，隨著電壓的增大，燈的實(shí)際功率P=

U2

R

也逐漸增大，燈的溫度逐漸升高，而金屬的電阻隨溫度的升高而增大，所以燈絲電阻變大．
故答案為：變大；電壓增大，燈的實(shí)際功率增大，燈絲溫度升高，所以電阻變大．
（5）燈絲電阻隨溫度的升高而增大，每次測(cè)量時(shí)燈絲的實(shí)際電阻不同，多次測(cè)量求平均值，對(duì)于減小誤差沒(méi)有任何意義．

點(diǎn)評(píng)：（1）連接實(shí)物圖時(shí)，要先連干路，再連支路；連接線路時(shí)要按照一定的順序連接，如從正極從發(fā)回到負(fù)極，或從負(fù)極出發(fā)回到正極．
（2）電路故障分析，一般電路故障要么是短路，要么斷路，分電路故障時(shí)，應(yīng)根據(jù)電壓表或電流表的示數(shù)分析．
（3）解電路計(jì)算題時(shí)，應(yīng)先分析電路結(jié)構(gòu)，弄清各電路元件是串聯(lián)還是并聯(lián)，然后由串并聯(lián)電路的規(guī)律，歐姆定律，電功電功率的公式進(jìn)行計(jì)算．