Question

如圖甲所示是探究小燈泡電阻時連接的實驗電路圖，選用的小燈泡的額定電壓為2.5V．
（1）某同學連接的電路如圖所示，請指出其中的兩處錯誤或不妥：
①

電流表正負接線柱接反

；
②

滑動變阻器的接線柱接錯

．
（2）將上述錯誤或不妥改正后，閉合開關，如果發現燈泡發出特別耀眼的光，且此時電流表、電壓表都有示數，則出現該現象的原因可能是

滑動變阻器的滑片沒有位于最大阻值處

．
（3）某同學在實驗過程中，在電流表、電壓表均有示數的情況下，將小燈泡從燈座中取走，則此時電壓表

有

示數（選填“有”或“沒有”）．
（4）該同學將測得的數據及計算結果填在下面的表格中：

實驗次數 物理量	1	2	3	4
電壓U/V	2.5	2.0	1.5	1.0
電流I/A	0.30	0.26	0.22	0.20
電阻R/Ω		7.7	6.8	5.0

小燈泡正常發光時的電阻為

8.3

Ω（保留一位小數）．
（5）分析表中的數據發現燈絲的電阻是變化的，這說明

導線電阻與溫度有關（或溫度越高，電阻越大）

．這種現象在生活中也有體現，例如家里的白熾燈在剛開燈的瞬間，燈絲

容易

燒斷（選填“容易”或“不容易”）．
（6）小明還想測出一段電爐絲的電阻值，可是在連接電路時發現電流表已被燒壞；請你利用現有器材（電壓未知的電源、量程合適的電壓表、最大阻值為20Ω的滑動變阻器、開關各一個，導線若干），幫助小明設計一個不移動電壓表就能測出這段電爐絲阻值的電路．把你設計的實驗電路圖畫在虛線框內（電爐絲的符號為“”）．

Answer 1

分析：（1）在實物圖中找連接錯誤之處，一般從電流表、電壓表、滑動變阻器的使用方法上考慮：電壓表量程選擇要看燈泡的額定電壓，電流表的量程要通過I=UR計算得出，還要注意電壓表和電流表的正負接線柱和連入電路的方法．滑動變阻器要從接線柱的選擇和滑片位置考慮．
（2）燈泡亮的耀眼→電流太大→電路總電阻太小→滑動變阻器的滑片沒在最大阻值處．
（3）燈泡從燈座上取走，電路斷路，電流表無示數，電壓表串聯在電路中，測量電源電壓．
（4）燈泡正常工作時的電壓和額定電壓相等，根據表格得出此時通過燈泡的電流，根據歐姆定律求出此時燈泡的電阻．
（5）根據表格中的數據可知，燈絲的電阻在減小，根據電阻的決定因素可以確定燈絲電阻與溫度關系；用電器中電流越大，用電器越容易燒毀，結合電阻與溫度的關系，從而可以確定白熾燈在剛開燈的瞬間，燈絲是否容易燒毀．
（6）可用電壓表和待測電阻并聯，讓滑阻調到最小、最大兩個位置，讀出電壓表讀數U₁、U₂，U₂就是待測電阻R_x的電壓，

U1-U2

20Ω

就是待測電阻的電流，然后用電壓除以電流就可計算待測電阻的阻值．

解答：解：（1）①電流從電流表的負接線柱流入，從正接線柱流出，指針會反偏．
②滑動變阻器都接下面兩個接線柱，移動滑片不會改變燈泡的電壓和電流．
（2）燈泡亮的耀眼→電流太大→電路總電阻太小→滑動變阻器的滑片沒再最大阻值處，滑動變阻器不能起到保護電路的作用．
（3）燈泡取走，燈座處斷路，電路斷路，電流表沒有示數，電壓表串聯在電路中，測電源電壓，電壓表有示數．
（4）由表格可知，燈泡正常工作時的電流為0.3A，
所以此時燈泡的電阻R=

U

I

=

2.5V

0.3A

≈8.3Ω．
（5）燈泡兩端的電壓越大，燈泡的功率越大，燈絲的溫度越高；
通過計算發現，燈絲的電阻也在隨著溫度的升高而增大；由此可以得出結論：導線電阻與溫度有關（或溫度越高，電阻越大）；
當開關剛接通時，白熾燈的燈絲溫度較低，電阻較小，燈絲中的電流較大，所以此時的白熾燈更容易燒毀．
（6）如圖所示：把滑動變阻器和待測電阻串聯，讓電壓表和待測電阻并聯；
當滑阻調到最小或最大兩個位置時，讀出電壓表讀數U₁、U₂，則U₁為電源的電壓，U₂就是待測電阻R_x的電壓，電路中的電流

U1-U2

20Ω

；
根據歐姆定律可得R_x=

U2

U1-U2

×20Ω．

故答案為：（1）①電流表正負接線柱接反；②滑動變阻器的接線柱接錯；（2）滑動變阻器的滑片沒有位于最大阻值處；（3）有；（4）8.3；（5）導線電阻與溫度有關（或溫度越高，電阻越大）；容易；（6）電路圖如上圖所示．

點評：本題考查了探究小燈泡電阻的探究實驗，涉及到了電路故障的判斷、歐姆定律的應用等，綜合性較強，關鍵是實驗時無電流表時，會利用串聯電路的電流特點設計測電阻的實驗電路圖．