Question

現準備用“伏安法”測小燈泡的電阻，實驗室能提供的實驗器材有：
A．待測小燈光L（其正常工作時兩端電壓為2.5V，電阻值約為10Ω）；
B．二節新的干電池串聯；
C．電壓表一個（量程為0～3V，0～15V，電阻為5KΩ）；
D．電流表一個（量程為0～0.6A，0～3A，電阻為5Ω）；
E．滑動變阻器R（標有“10Ω 1A”）；
F．開關S一個，導線若干．則：
（1）如果使用上述器材來測量小燈泡的電阻，那么，當小燈泡正常工作時，該電路中的電流約為______A，因此，電流表的量程應選______A．
（2）由于電流表和電壓表都有一定的電阻，嚴格來說將它們接入電路后，對電路都要產生一定的影響．那么，為了減少誤差，在甲、乙所示的電路圖（未畫完）中，最好選______（選填“甲”或“乙”）．

（3）根據以上選擇的電路圖，在丙圖中用鉛筆畫線代替導線進行連線，使之成為能比較精確地測量出小燈泡電阻的電路（其中，部分導線已連接）．
（4）連接電路時，開關應______；閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于最______端（選填“左”或“右”）．
（5）移動滑動變阻器滑片，使小燈泡正常工作，電流表示數如圖所示，則該小燈泡正常工作時的電阻為______Ω．
（6）現要使電流表的示數變為0.16A，滑動變阻器滑片應向______端移動（選填“左”或“右”）．
（7）若實驗中所用器材良好，但某同學在實驗中發現燈不亮，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______．

Answer 1

【答案】分析：（1）已知燈泡正常工作時的電壓和電阻的大約值，根據歐姆定律求出電路中電流的大約值，據此選擇電流表的量程；
（2）根據電壓表內阻與電流表內阻對測量結構的影響大小，判斷選擇哪一個電路；
（3）根據燈泡的額定電壓確定電壓表的量程且與燈泡并聯，電流表與燈泡串聯，滑動變阻器按一上一下的原則串聯在電路中；
（4）為防止電路中的電流過大，燒壞用電器，連接電路時開關應斷開，閉合開關前滑動變阻器處于最大阻值處；
（5）根據電流表的量程和分度值讀出示數，利用歐姆定律求出該小燈泡正常工作時的電阻；
（6）根據歐姆定律可知電流表示數變為0.16A時電路中總電阻的變化，進一步得出滑動變阻器接入電路中電阻的變化即可判斷滑片移動的方向；
（7）器材良好則排除斷路可能，而讓電流表示數很小，說明電阻很大，電壓表示數較大，說明電壓表接在電源兩端．
解答：解：
（1）∵串聯電路中各處的電流相等，
∴根據歐姆定律可得，電路中的電流約為I===0.25A，電流表的量程選0～0.6A；
（2）燈泡電阻約為10Ω，電流表內阻為5Ω，電流表與燈泡串聯時，電流表兩端電壓約為燈泡電壓的一半，電流表的分壓不能忽略，用電路圖乙做實驗，由于電流表分壓造成的誤差太大；燈泡電阻約為10Ω，電壓表電阻為5KΩ，電壓表電阻遠大于燈泡電阻，由并聯電路的電流特點可知，電壓表與燈泡并聯時，電壓表的分流較小，可以忽略，因此用甲電路圖進行實驗，誤差較小，實驗時要選擇甲電路圖；
（3）燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表的量程為0～3V，且與燈泡并聯；電流表與燈泡串聯，滑動變阻器的任意上方接線柱與電源相連組成電路，如下圖所示：

（4）為保護電路，連接電路時，開關應斷開；閉合開關前，滑動變阻器的滑片處于最大阻值處的右端；
（5）由圖3可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以小燈泡正常發光時的電流I=0.2A；
根據歐姆定律可得，燈絲的電阻R===12.5Ω；
（6）電流表的示數從0.2A變為0.16A時，電路中的總電阻變大，滑動變阻器接入電路的電阻變大，所以滑片應向右移動；
（7）電路中的器材均良好，不存在斷路的可能，電流表示數很小，說明電路中的電阻很大，電路中電阻很大的儀器只有電壓表，故應為電壓表串聯接進了電路．
故答案為：
（1）0.25；0～0.6；
（2）甲；
（3）如上圖所示；
（4）斷開；右；
（5）12.5；
（6）右；
（7）電壓表串聯接進了電路．
點評：本題考查了求燈泡正常工作時的電流、確定電流表量程、實驗電路的選擇、連接實物電路圖、實驗操作、電路故障的判斷等問題，考查的問題較多；實驗電路的選擇對初中生來說有一定的難度，理解串聯電路的分壓原理與并聯電路的分流原理，根據實際分析出分壓與分流哪種情況對實驗的影響較小，是小題的難點，也是正確解題的關鍵．