Question

（2012?內江）現準備用“伏安法”測量額定電壓為2.5V的小燈泡的電阻，實驗室能提供的實驗器材有：
A．待測小燈泡L（其正常工作時的電阻值約為10Ω）；
B．二節新的干電池串聯（每節干電池的電壓為1.5V）；
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R₀（阻值為0～50Ω，額定電流為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

0.25

A，因此，電流表的量程應選0～

0.6

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

甲

（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）在實驗中，某同學設計的實驗報告及實驗記錄數據如下表所示．

實驗名稱	用“伏安法”測量小燈泡的電阻
實驗目的	練習使用電流表和電壓表測量小燈泡的電阻
實驗步驟	a、按照電路圖連接電路，調節滑動變阻器的滑片P，使電路中的 阻值 最大．
	b、閉合開關，調節滑片P，使小燈泡兩端的電壓達到 2.5 V，然后，測量從額定電壓開始逐次 降低 （選填“降低”或“升高”），獲得幾組數據．
	c、根據測出的電壓值和電流值，求出小燈泡的電阻．
實驗記錄	電壓U/V	電流I/A	電阻R/Ω
	2.5	0.26	9.6
	2.0	0.24	8.3
	1.5	0.2	7.5
	1.0	0.15	6.7

①將實驗步驟中的空格填寫完整．
②從實驗記錄中可以看出，存在明顯錯誤的記錄數字是

0.2

．
③根據實驗記錄數據，采用“描點法”在如圖丁所示的坐標系中，作出小燈泡的U-I圖象．

Answer 1

分析：（1）已知燈泡的額定電壓與正常發光時的電阻，由歐姆定律可以求出燈泡正常發光時的電流，
根據該電流選擇電流表量程；
（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）根據電源電壓選擇電壓表量程，根據燈泡正常發光時電路電流選擇電流表量程；
電源、滑動變阻器、燈泡、電流表串聯接入電路，電壓表并聯在燈泡兩端；
（4）①a為保護電路，閉合開關前，應調節滑動變阻器滑片，使滑動變阻器接入電路的阻值為滑動變阻器的最大阻值，
使電路中的阻值最大；
b、連接完電路，閉合開關，調節滑動變阻器滑片使電壓表示數為燈泡額定電壓，
然后逐漸降低燈泡兩端電壓，進行測量；
②電流表示數保留兩位小數，只有第三組的電流值0.2保留一位小數，則該數據記錄錯誤；
③根據表中數據在坐標系中描出各組數據所對應的點，然后根據所描點做出圖象．

解答：解：（1）燈泡額定電壓為2.5V，正常工作時的電阻值約為10Ω，
則當小燈泡正常工作時電流約為I=

U

R

=

2.5V

10Ω

=0.25A，
電流表應選0～0.6A量程；
故答案為：0.25；0.6．
（2）燈泡電阻約為10Ω，電流表內阻約為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；為了減小誤差，實驗時要選擇甲電路圖；
故答案為：甲．
（3）由題意知，電源電壓為1.5V×2=3.0V，電壓表選0～3V量程，由（1）知，電流表選0～0.6A量程，電源、滑動變阻器、燈泡、電流表串聯接入電路，電壓表并聯在燈泡兩端，電路圖如圖甲所示；
故答案為：電路圖如圖甲所示．
（4）①a、按照電路圖連接電路，調節滑動變阻器的滑片P，使電路中的阻值最大；
b、閉合開關，調節滑片P，使小燈泡兩端的電壓達到2.5V，測量從額定電壓開始逐次降低；
故答案為：a、阻值；b、2.5；降低．
②電流值應保留兩位小數，由表中數據知，電流值0.2A錯誤；
故答案為：0.2．
③根據表中數據，先在坐標系中描出各數據對應的點，然后用平滑的曲線把它們連接起來，得到U-I圖象；
故答案為：圖象如乙所示．

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、作U-I圖象等問題，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．