Question

在伏安法測燈泡的電阻的實驗中，已知燈泡的電阻約為10Ω，滑動變阻器標有“20Ω 1.5A”字樣，
（1）實驗電路圖如圖所示，請完成圖中的實物連接；

（2）在連接電路的過程中，開關應該是________的，開關閉合前，滑動變阻器的滑片應調到________的位置（“a或b”）；
（3）某同學實驗前電表已經調零，當開關閉合時，出現如圖所示情況，可能出現的問題是________．

（4）電路更正后測燈絲電阻得到如下表格數據：

	電壓/V	電流/A	電阻/Ω
1	1.0	0.10	10
2	2.0	0.18	11.11
3	2.5	0.20

①請填好表格中的空格：________．
②分析三次實驗得到的電阻，你有什么發現？答：________；
為什么會出現這種情況？________．
（5）若實驗中電壓表壞了，再給你一個定值電阻，如何設計一個電路使這個實驗可以繼續進行．

Answer 1

解：（1）由實物圖可知：滑動變阻器已經連接上邊的一個接線柱，則應再接下邊的a接線柱，而燈泡左邊連接了電壓表的負接線柱，則滑動變阻器流出的電流就從燈泡右邊流入；因電源電壓為3V，燈泡電阻為10Ω，電路中最大電流為：0.3A，故電壓表量程為3V，電流表量程為0.6A；實物連接如圖：
（2）根據電路圖連接實物圖時，開關處于斷開狀態，避免連接完最后一根導線，電路中就有電流，可能會損壞電路元件．
滑動變阻器的滑片處于b端，連入電路的阻值最大，電流最小，對電路起到保護作用．
故答案為：斷開、b．
（3）如圖，電流表指針反偏，說明電流表流入的電流方向不對，即正負接線柱接反了引起的．
故答案為：正負接線柱接反．
（4）①已知第3次的電壓、電流值為2.5V、0.2A；則R===12.5Ω；
②三次結果相比較，電阻值逐漸變大，表明燈泡的阻值變大，而燈泡的材料、長度和粗細都不變，只有隨電壓的增加，電流增大，引起燈絲溫度升高，所以電壓變大，溫度升高，燈絲電阻變大．
故答案為：①12.5；②電阻變大；電壓變大，溫度升高，燈絲電阻變大．
（5）若電壓表損壞，即不能直接測出電壓值，于是設計時，讓待測電阻與定值電阻并聯，用電流表先后測量它們的電流，根據歐姆定律和并聯電路中電壓的特點可求，電阻Rx的電壓和電流，電路設計如圖：
分析：（1）根據伏安法測燈泡的電阻的原理可知：燈泡與滑動變阻器都串聯在電路中，注意滑動變阻器要采取“一上一下”的原則，根據電源電壓和燈泡的阻值判斷電壓表和電流表的量程選擇．
（2）為了保護電路，連接電路時，開關處于斷開狀態，滑動變阻器的滑片處于最大阻值處．
（3）從電流表的正確使用方法上找到指針不正常偏轉的原因．
（4）知道電壓和電流，根據R=計算電阻，比較每次的實驗數據變化，得出結論，正確理解分析引起變化的原因．
（5）電壓表是測燈泡兩端電壓的，若電壓表損壞，即不能直接測出電壓值，可根據并聯電路中電壓的特點去設計，解決電壓不能直接測量的缺點．
點評：本題考查了電流表和電壓表的量程選擇，重點考查實驗設計和數據的分析．