Question

問問想用圖所示的器材，設計一個可以測量小燈泡電阻的電路．請你用筆畫線代替導線，幫問問把圖中的器材連接起來．

要求：
①滑動變阻器的滑片向右移，燈泡的亮度變暗；
②用電流表測燈泡的電流（燈泡的電阻約為10Ω），電壓表測燈泡兩端電壓．
（1）文文連完最后一根導線后就發現兩個表的指針發生偏轉，并且指針總在晃動，造成上述現象的原因分別為
①________；②________．
（2）此實驗中滑動變阻器有兩個作用：一是________；二是________．
（3）下表是文文牛出的一份實驗報告．

實驗名稱	用“伏安法”測小燈泡的電阻
實驗目的	測量小燈泡未知電阻的值
實驗原理	________	實驗電路圖	圖略
實驗步驟	①按電路圖連接電路，調節滑動變阻器，使電路中的總電阻最大； ②合上開關S，讀出電壓表和電流表的示數； ③根據測量的電壓和電流值算出的阻值．
實驗記錄	電壓U/V	電流I/A	電阻R/Ω
	2.4	________	________

①請將報告中其他空白補充完整．
②本實驗報告不夠完整，還應添加的基本項目是________．
③分析“實驗步驟”中存在的主要缺陷是________．
④實驗中，要盡量縮短通電時間，并用________（選填“較大”或“較小”）的電流來測量，因為這樣做可以防止________．

Answer 1

解：電源的電壓U=2×1.5V=3V，所以電壓表的量程為0～3V，且與燈泡并聯；通過燈泡的最大電流約為=0.3A，所以電流表的量程為0～0.6A，且與燈泡串聯，滑動變阻器的左下方接線柱接入電路，如下圖所示：

（1）連接電路的過程中應該斷開開關，檢查無誤后方可閉合開關；小剛連完最后一根導線后就發現兩個表的指針發生偏轉，說明連接電路時開關是閉合的，指針總在晃動，說明某處接觸不良．
（2）此實驗中滑動變阻器有兩個作用：一是改變燈泡兩端的電壓；二是保護電路．
（3）①伏安法測電阻的原理R=；
電流表測量程為0～0.6A，分度值為0.02A，電流表的示數為0.26A，
燈泡的電阻R==≈9.23Ω．
②本實驗報告不夠完整，由表知：還應添加的基本項目是實驗器材．
③本實驗的目的是比較不同電壓下燈泡的電阻，故應改變電阻兩端的電壓，進行多次測量．
④實驗中，要盡量縮短通電時間，并用較小的電流來測量，因為電流大通電時間長燈發熱，溫度升高影響電阻的大小變化大．
故答案為：實物圖連接如上圖所示；
（1）連接電路時開關未斷開；某接線柱接觸不良；
（2）改變燈泡兩端的電壓；保護電路；
（3）①R=（或歐姆定律）；0.26；9.23；
②實驗器材欄；
③實驗次數太少，應改變燈泡兩端的電壓進行多次測量；
④較小；電流大通電時間長燈發熱，溫度升高影響電阻的大小變化大．
分析：根據電源的電壓確定電壓表測量程，且與燈泡并聯；根據歐姆定律求出通過燈泡的最大電流確定電流表的量程，且與燈泡串聯；滑動變阻器的滑片向右移動燈泡變暗說明電路的電流變小，總電阻變大，滑動變阻器接入電路的電阻變大，故應把左下方接線柱接入電路．
（1）連完最后一根導線兩個表的指針都偏轉說明電路閉合，原因是開關閉合；兩表指針總是在晃動說明電路不穩，原因是某處連線接觸不良．
（2）實驗中，滑動變阻器和被測燈泡串聯在電路中，滑片處于最大阻值處，電源電壓不變，電流中的電流最小，起到保護作用；移動變阻器的滑片，改變了連入電路的電阻，電源電壓不變，電路中的電流變化，根據U=IR知，燈泡兩端的電壓也隨之變化．
（3）①伏安法測電阻的原理R=；根據電流表測量程和分度值讀出通過燈泡的電流，根據歐姆定律求出燈泡的電阻；
②由題意知：該實驗設計中沒有列出實驗器材，即：實驗設計中缺實驗器材．
③燈泡的電阻與溫度有關，本實驗是為了比較不同電壓下燈泡的電阻，故應改變燈泡兩端的電壓，多做幾次實驗．
④燈泡的電阻與溫度有關，實驗時應選取較小的電流，且盡量縮短實驗的時間．
點評：本題考查了實物電路圖的連接涉及到了滑動變阻器的使用、電表量程的選擇和連接，還考查了電路現象的分析、滑動變阻器的作用、電流表的讀數以及歐姆定律的簡單應用等，關鍵是明白伏安法測小燈泡電阻實驗的原理和注意的事項，難點是知道怎樣操作可以減小溫度對燈泡電阻的影響．