Question

小名同學學習了歐姆定律之后在老師的指導下做“伏安法測電阻”的實驗，請你幫助他一起完成實驗：
他按照下面電路圖將電路邊接起來，請你指出他連接的電路中犯了哪些錯誤：①______．②______．
（2）將電路中的錯誤改正后閉合開關，發現電流表示數為零，電壓表有明顯偏轉，則電路中發生的故障是______．請說說你判斷的理由：______．
（3）重新修正好電路后開始實驗．前兩次的實驗數據已填在下面的表格內，第三次實驗時電流表的示數如圖所示，請將下面表格中的空白處填寫完整．（計算結果保留一位小數）

實驗次數	電流/A	電壓/V	電阻/Ω	測量結果 R=______Ω
1	0.30	2.5	8.3
2	0.26	2.1	8.1
3		1.6

（4）做完上面實驗后，小名還想測一下某額定電壓為“3.8V”的小燈泡正常發光時的電阻值（約10Ω）．他的實驗步驟是：斷開開關，拆下定值電阻，將標有“3.8V”的小燈泡接入原電路定值電阻的位置，并將變阻器阻值調至最大；更換______；閉合開關，再移動滑片至小燈泡正常發光時，讀出電流表的示數，算出小燈泡電阻．小名在實驗的過程中，調節滑動變阻器改變小燈泡兩端的電壓并記下相應的電流值，最后根據所測數據小名繪制了如圖所示的U-I圖象，則根據定值電阻的圖象可以得到的結論是：______而燈泡的圖象出現如圖的情況原因是：______．

Answer 1

解：（1）①電流表的正負接線柱接錯，應該是從正接線柱流入，負接線柱流出，而圖中正好相反；
故答案為：電流表的正負接線柱接反．
②滑動變阻器的連接應該是“一上一下”，而圖中接線柱都接在了滑動變阻器的下端，此時阻值最大，無論怎樣移動滑片，都不起作用；
故答案為：滑動變阻器沒按一上一下原則進行連接．
（2）電流表無示數，說明電路斷路，電壓表有明顯偏轉，說明電壓表與電源接通，電壓表并聯的部分斷路，所以定值電阻斷路．
故答案為：定值電阻R斷路；電流表無示數，說明電路斷路，電壓表有明顯偏轉，說明電壓表并聯的部分斷路．
（3）由實物圖知，電流表選擇0～0.6A量程，每一個大格代表0.2A，每一個小格代表0.02A，電流為0.2A，
R===8Ω，
所以 ==8.1Ω．如圖所示：

實驗次數	電流/A	電壓/V	電阻/Ω	測量結果 =（　8.1　）Ω
1	0.30	2.5	8.3
2	0.26	2.1	8.1
3	0.2	1.6	8

故答案為：0.2；8；8.1．
（4）燈泡額定電壓為3.8V，電壓表選擇0～15V，測定值電阻電壓時，電壓表選擇0～3V，所以要更換電壓表量程．
定值電阻兩端的電壓增大幾倍，導體中的電流就增大幾倍，所以電阻R中通過的電流與其兩端電壓成正比；
燈泡的電阻是與通過燈絲的溫度有關的，當通過燈絲的電流增大時，燈絲的溫度升高，燈絲的電阻增大，所以電燈L中通過的電流與其兩端電壓不成正比．
故答案為：電壓表量程；電阻R中通過的電流與其兩端電壓成正比；電燈L中通過的電流與其兩端電壓不成正比．
分析：（1）根據電流表的正確連接方法，和滑動變阻器的正確連接方法來檢查電路中的錯誤之處；
（2）電流表示數為0，電路斷路，電壓表有明顯的偏轉，電壓表和電源連通，電壓表串聯在電路中，測電源電壓，可以判斷故障．
（3）電流表的讀數：首先確定使用的量程，然后確定每一個大格和每一個小格代表的示數．利用第3次實驗的電壓和電流，根據R=計算電阻．求三次電阻的平均值為定值電阻阻值．
（4）測量定值電阻時，電壓表使用0～3V量程，燈泡額定電壓為3.8V，電壓表測燈泡電壓，電壓表量程選擇0～15V，要更換電壓表的量程．
根據定值電阻和小燈泡兩端的電壓和電流，可以利用R=可以得到的結論．
點評：此題主要考查學生對伏安法測電阻的探究實驗這一知識點的理解和掌握，此題難度不是很大，但考查的知識點較多，而這些知識點正是學生容易出錯的地方，該題考查電路中典型故障，由于被測元件斷路，使得電壓表串聯接入電路，由于電壓表阻值較大，致使電路中電流很小，燈泡不亮，做題時一定要理解這種典型故障．