Question

12．如圖是小芳在做“伏安法測量小燈泡電阻值”時(shí)連接的部分電路，已知小燈泡額定電 壓為2.5V，其正常發(fā)光時(shí)電阻值約為10Ω．
（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線將小芳未連接好的電路連接完整（要求：閉合開關(guān)前，要將滑 動(dòng)變阻器滑片置于最左端）．
（2）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，小芳立刻要求老師更換小燈泡，老師根據(jù)電壓表和電流表均有較小示數(shù)（填寫電表指針偏轉(zhuǎn)情況）得出結(jié)論：電路連接正確，不用更換小燈泡即可實(shí)驗(yàn)．
（3）通過正確的操作，測得的數(shù)據(jù)記錄在如表的表格中：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3
電壓U/V	2.0	2.5	2.8
電流I/A	0.20	0.24	0.25
電阻R/
電阻的平均值/Ω

設(shè)計(jì)的表格中有一處不妥之處，請指出不妥之處及其原因：“電阻的平均值”一欄設(shè)置錯(cuò)誤，因?yàn)闊襞莸碾娮枧c溫度有關(guān)，所以不同電壓下燈泡的電阻不同，表格中求電阻的平均值無意義．
（4 ）測得小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻值為10.4Ω（保留一位小數(shù)）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，根據(jù)I=$\frac{U}{R}$確定電流表的量程，滑動(dòng)變阻器接右下；
（2）電路連接正確，燈泡不亮的原因有兩個(gè)，即沒有電流通過或雖有電流通過、但太小；是否有電流可以由電流表、電壓表指針是否偏轉(zhuǎn)確定；有電流通過、但太小可以通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器來觀察燈泡是否發(fā)光來判斷；
（3）燈泡的電阻與溫度有關(guān)
（4）額定電壓下燈泡正常發(fā)光，根據(jù)歐姆定律求出此時(shí)燈泡的電阻．

解答 解：（1）小燈泡的額定電壓為2.5V，故電壓表的量程為0-3V，根據(jù)I=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，故電流表的量程為0-0.6A，閉合開關(guān)前滑片在最左端，故滑動(dòng)變阻器接右下接線柱，故電路連接如圖所示：

（2）如果小燈泡斷路，電路中沒有電流，電流表示數(shù)為零，但電壓表的示數(shù)接近電源的電壓；如果小燈泡短路，電路中有電流，但電壓表示數(shù)為零；如果滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻過大，電流表和電壓表有示數(shù)，但示數(shù)很小；故燈泡不亮?xí)r，應(yīng)首先調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器或檢查燈泡是否燒壞或觀察電流表指針是否
故老師根據(jù)電壓表和電流表均有較小示數(shù)判斷出不用換燈泡；
（3）“電阻的平均值”一欄設(shè)置錯(cuò)誤，因?yàn)闊襞莸碾娮枧c溫度有關(guān)，所以不同電壓下燈泡的電阻不同，表格中求電阻的平均值無意義．
（4）有表知：燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓為2.5V，此時(shí)通過燈泡的電流為0.24A，
根據(jù)歐姆定律可得，此時(shí)燈泡的電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.24A}$≈10.4Ω．
故答案為：（1）見上圖；（2）電壓表和電流表均有較小示數(shù)；（3）“電阻的平均值”一欄設(shè)置錯(cuò)誤，因?yàn)闊襞莸碾娮枧c溫度有關(guān)，所以不同電壓下燈泡的電阻不同，表格中求電阻的平均值無意義；（4）10.4．

點(diǎn)評 本題考查了伏安法測電阻的實(shí)物連接、故障分析、電阻的計(jì)算，是一道基礎(chǔ)題．