Question

如圖1所示是小明探究小燈泡電阻所用的器材，已知小燈泡的正常發光時的電壓為3.8V．
（1）請你用筆畫線代替導線，將實物圖連接完整．要求：使滑動變阻器的滑片向右移動時變阻器的阻值變大，連線不能交叉．
（2）閉合開關前，滑片P應移到

B

端（填A或B）．
（3）小明在實驗過程中不小心漏填了一個電流數據，請你把圖2所示的讀數填人表1的空格中．

實驗次數	電壓/V	電流/A
1	3.5	O.28
2	2.5	0.24
3	1.5	O.18

（4）小明仔細分析實驗數據，對比得出的幾個電阻值，發現每次測量結果都有較大差異，你認為產生這種差異的主要原因是

小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大

．
（5）小明用完全相同的器材做進一步探究時，發現分別用如圖3甲、乙所示的兩個電路測出的小燈泡的電阻也有差異，你認為產生這種差異的主要原因是

圖甲中電流表測的是通過小燈泡和電壓表的總電流，使電阻的測量值偏小．圖乙中的電壓表測的是小燈泡和電流表的總電壓，使電阻的測量值偏大

．
（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，而電壓表的示數較大，則電路中發生故障的原因是

燈泡斷路

．
（7）若用以上的器材是否可以測量小電燈的額定功率呢？如果可以的話，在這個活動中滑動變阻器的作用是什么呢？

移動滑片使燈泡兩端電壓達到額定電壓

．

Answer 1

分析：（1）根據使滑動變阻器的滑片向右移動時變阻器的阻值變大，確定下面接入的接線柱，把滑動變阻器串聯在電路中．根據小燈泡的額定電壓，確定電壓表的量程．
（2）閉合開關前，為了保護電路，應讓滑動變阻器的連入電路的阻值最大，根據滑動變阻器的解法判斷；
（3）電流表讀數：確定使用的量程，確定每一個大格和每一個小格各代表多少．
（4）導體電阻跟導體長度、橫截面積、材料、溫度有關，從電阻大小影響因素來考慮．
（5）由歐姆定律知，測量燈泡兩端的電壓和通過的電流，根據R=

U

I

計算的電阻．甲、乙所示的兩個電路測出的小燈泡的電阻有差異，就應從電壓和電流的測量的準確程度上分析．
（6）常見的電路故障有斷路與短路，根據電路故障現象分析電路故障原因．
（7）伏安法測電阻的實驗可以測功率，在實驗中滑動變阻器都能保護電路和改變電流的作用．
不同之處：伏安法測電阻實驗中，滑動變阻器多次改變電阻的電壓和電流，完成多次測量，求電阻平均值減小誤差．
伏安法測燈泡功率的實驗中，滑動變阻器改變燈泡兩端的電壓為額定電壓，使燈泡正常工作．

解答：解：（1）探究小燈泡電阻，則電壓表與燈泡并聯，電流表與燈泡串聯，因滑動變阻器改變燈泡兩端的電壓，把滑動變阻器串聯在電路中．根據使滑動變阻器的滑片向右移動時變阻器的阻值變大，確定將下面的左邊的接線柱A接入，根據小燈泡的額定電壓為3.8V，確定電壓表使用0-15V的量程．實物連接圖如圖：
（2）閉合開關前，為了保護電路，因滑動變阻器的連入電路的電阻為滑片P左邊的電阻，所以為了連入的阻值最大，應將滑動變阻器的滑片移到B端
故答案為：B．
（3）電流表使用的0-0.6A的量程，每一個大格代表0.2A，每一個小格代表0.02A，示數是0.24A．
故答案為：0.24．
（4）每次測量結果只是在改變燈泡兩端的電壓而測量的結果，只是燈泡兩端的電壓逐漸增大，小燈泡的功率變大，燈絲溫度升高，阻值變大，可見小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大．
故答案為：小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大．
（5）實驗時，沒有考慮電壓表和電流表的影響，實質在使用時，電壓表的內阻很大，電流表內阻很小，在圖甲中電流表測的是通過小燈泡和伏特表的總電流，使電阻的測量值偏小．圖乙中的電壓表測的是小燈泡和電流表的總電壓，使電阻的測量值偏大．（或圖甲測的是小燈泡和電壓表并聯的總電阻，測量結果偏小．圖乙測的是小燈泡和電流表串聯的總電阻，測量結果偏大．）
（6）電流表指針不動，說明電路存在斷路；電壓表示數較大，
說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯電路之外不存在斷路，則電路故障是燈泡斷路．
（7）伏安法測電阻的實驗可以測小電燈的功率，伏安法測電阻或測燈泡額定功率時，閉合開關前，滑動變阻器的滑片處于最大阻值處，電路電流最小，對電路起保護作用．在伏安法測燈泡額定功率的實驗中，滑動變阻器作用是移動滑片使燈泡兩端電壓達到額定電壓．
故答案為：（1）略；（2）B；（3）0.24；（4）小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大；
（5）圖甲中電流表測的是通過小燈泡和伏特表的總電流，使電阻的測量值偏小．圖乙的電壓表測的是小燈泡和電流表的總電壓，使電阻的測量值偏大．（或圖甲測的是小燈泡和電壓表并聯的總電阻，測量結果偏小．圖乙測的是小燈泡和電流表串聯的總電阻，測量結果偏大）；
（6）燈泡斷路．
（7）移動滑片使燈泡兩端電壓達到額定電壓．

點評：（1）電壓表量程由電源電壓和燈泡電壓的最小值來確定．電壓表的量程根據額定電壓來確定．
（2）本實驗實質上通過利用歐姆定律測量燈泡的阻值，難點是測出結果的差異的判斷，在裝置連接不變的情況下，應分析燈泡前后兩次的電壓不同時引起燈絲的何種變化；在裝置相同，電路圖不同時，重點分析測量的電壓和電流值與燈泡的實際電壓和電流值的差別．
（3）電學中伏安法測電阻、測功率、探究電流跟電壓和電阻關系的實驗中，器材大致相同，實驗中各器材的用途有相同之處，也有不同之處，放在一起對比記憶，印象深刻．