Question

20．用伏安法測2.5V的小燈泡的電阻．

（1）電源電壓是6V，要求滑動變阻器的滑片向右移動時連入電路的阻值減�。�用鉛筆畫線代表替導線，在圖1中將所給實物連接成測量電路．
（2）開關閉合前，滑動變阻器的滑片應移到左端，在實驗過程中滑動變阻器的作用是改變燈泡兩端的電壓，．
（3）若電源電壓開關閉合后，小燈泡不亮，電流表示數(shù)為零，電壓表示數(shù)接近6V，則可能的原因是燈泡處開路．
（4）若開關閉合后，電流表有示數(shù)，電壓表示數(shù)為零，則可能的原因是燈泡處短路．
（5）接通電路后，移動滑動變阻器的滑片P，進行實驗測得其電流隨電壓變化的曲線如圖2．由圖可知，當小燈泡L正常發(fā)光時，通過其燈絲的電流是0.3A；此時小燈泡的電阻是8.3Ω．再次調節(jié)滑動變阻器，使小燈泡兩端的電壓電流發(fā)生改變，多算幾個電阻值，目的是測量不同的電壓下的燈泡電阻值．不能求平均值原因是燈泡的電阻受燈絲的溫度的影響，阻值是變化的．
（6）如果把小燈泡換成定值電阻，就可以測定值電阻的阻值，也需要多測幾次目的是減小實驗的誤差．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡額定電壓確定電壓表量程，把滑動變阻器、燈泡、電流表串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端應注意所選擇的接線柱符合“滑動變阻器的滑片向右移動時連入電路的阻值減小”這一要求；
（2）電路在開關閉合前，應使變阻器的滑片在最大阻值處；
（3）電壓表有示數(shù)，說明電路整體還是通的，只是局部出現(xiàn)了問題，再根據(jù)電壓表的并聯(lián)位置及自身特點，可判斷電路中可能出現(xiàn)的故障．
（4）電流表有示數(shù)，說明電路為通路，電壓表示數(shù)為零，說明電壓表測量導線兩端電壓；據(jù)此分析；
（5）由圖讀取燈泡兩端電壓為2.5V時的電流值．利用公式R=$\frac{U}{I}$計算電阻的大�。�
滑動變阻器的原理是靠改變連入電路中電阻線的長度的原理工作的；②滑動變阻器在不同的實驗中的作用不同．
（6）測定值電阻的阻值應多次測量取平均值，這是為了減小實驗的誤差；

解答 解：（1）燈泡額定電壓是2.5V，電壓表應選0～3V量程，電壓表與燈泡并聯(lián)，變阻器滑片向右滑動時接入電路的阻值變小，故應接下邊的右端接線柱，如圖所示；

（2）圖中變阻器的滑片置于約中間的位置，正確的接法是在閉合開關前，變阻器滑片應置于最大阻值處，即圖中的左端；在測燈泡電阻的實驗中，利用滑動變阻器改變燈泡兩端的電壓；
（3）由題意知，電壓表有示數(shù)說明電路的其他位置都是通的，而與電壓并聯(lián)的定值電阻可能出現(xiàn)了故障，電壓表有示數(shù)，同時還說明電阻不可能短路，只可能斷路，當電阻斷路時，電壓表與其他元件串聯(lián)在電路中，由于其內阻很大，電壓表示數(shù)接近電源電壓，所以故障是燈泡開路；
（4）若開關閉合后，電流表有示數(shù)，說明電路的是通的，電壓表示數(shù)為零，說明與電壓表并聯(lián)得部分電路可能短路，不可能斷路，則可能的原因是燈泡短路；
（5）由圖可知，當小燈泡L正常發(fā)光時，即燈泡兩端電壓為2.5V時通過其燈絲的電流是0.3A；
由I=$\frac{U}{R}$得：此時小燈泡的電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.3A}$≈8.3Ω；
再次調節(jié)滑動變阻器，使小燈泡兩端的電壓電流發(fā)生改變，由于燈泡的電阻受燈絲的溫度的影響，則在測燈泡電阻的實驗中，利用滑動變阻器改變燈泡兩端的電壓，目的是測量不同的電壓下的燈泡電阻值，不能求平均值原因是燈泡的電阻受燈絲的溫度的影響，阻值是變化的；
（6）測定值電阻的阻值應多次測量取平均值，這是為了減小實驗的誤差．
故答案為：（1）如圖；（2）左；改變燈泡兩端的電壓，（3）燈泡處開路；（4）燈泡處短路；（5）0.3；8.3；測量不同的電壓下的燈泡電阻值；燈泡的電阻受燈絲的溫度的影響，阻值是變化的；（6）減小實驗的誤差．

點評 本題考查在測燈泡電阻的實驗，關鍵是變阻器的使用，但需要細心，是電路連接中的易錯點，值得我們關注．電表的讀數(shù)，歐姆定律的簡單計算，通過求多次測量的平均值來減小誤差等都是我們應該重點掌握的基本知識．本題的難點是電路故障的分析，需要我們對電路的連接有一定的熟練程度，且要理解電壓表的內阻很大的特點．