Question

在“測量小燈泡的電阻”實驗中，電源電壓保持不變，小燈泡的額定電壓為2.5V．小明設計了如圖所示的電路，回答下列問題：
（1）根據電路圖27把圖28所示的實物圖連接完整．

（2）正確連接電路后，閉合開關，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，而電流表無示數(shù)，則故障可能是______．
（3）改正電路后，閉合開關，電壓表指針如圖28所示，為測出2.5V小燈泡正常發(fā)光時的電阻，滑動變阻器滑片P應向______端移動（選填“左”或“右”）．
（4）小明通過實驗測得了三組數(shù)據，如表1所示，小燈泡正常發(fā)光時的電阻為______Ω（保留一位小數(shù)）．
表1

電壓/V	電流/A	電阻/Ω
2.0	0.28	7.1
2.5	0.30
3	0.32	9.4

表2

電壓/V	電流/A	電阻/Ω
2	0.39	5.1
2.5	0.5	5
3	0.6	5

（5）接著小明把圖27中小燈泡換成定值電阻R來測量R的電阻，實驗測得了三組數(shù)據，如表2所示．從表格中的數(shù)據可以看出，在不同電壓下，定值電阻的阻值幾乎不變，而燈泡燈絲的阻值變化很大，這是因為燈絲的______變化很大而造成的．
（6）下列對所測出的定值電阻、燈絲電阻的處理正確的是（______）
A．都需要求出平均值來減小實驗誤差
B．都不需要求出平均值來減小實驗誤差
C．需要求出定值電阻的平均值來減小實驗誤差
D．需要求出燈絲電阻的平均值來減小實驗誤差．

Answer 1

【答案】分析：（1）滑動變阻器的連接要求是“一上一下”，并且與用電器串聯(lián)；電壓表與用電器并聯(lián)，注意量程選擇和電流方向．
（2）判斷電路故障，應該根據電流表、電壓表示數(shù)或燈泡亮滅分別分析．
（3）串聯(lián)電阻具有分壓作用，小燈泡兩端電壓的高低，由滑動變阻器接入電路電阻的大小來調節(jié)．
（4）已知燈泡正常發(fā)光時的電壓和電流，利用公式R=就可以計算出燈絲電阻．
（5）電阻是導體本身的一種性質，與材料、長度、橫截面積和溫度有關．
（6）多次測量取平均值，目的是減小誤差，前提是影響物理量的因素不變．
解答：解：
（1）滑動變阻器右下方的接線柱已與燈泡連接，所以上方的任一接線柱與電源負極用導線連接即可；因為燈泡額定電壓為2.5V，所以電壓表選擇0～3V量程且與燈泡并聯(lián)．
（2）閉合開關，電流表無示數(shù)，說明電路斷路；電壓表有示數(shù)，說明除燈泡以外的電路是通路．所以故障為燈泡斷路．
（3）由圖28知，小燈泡兩端實際電壓為2.7V，而已知額定電壓為2.5V，實際電壓高于額定電壓．由于串聯(lián)電阻兩端電壓與其阻值成正比，要使燈泡兩端電壓降低，必須使滑動變阻器兩端電壓升高，也就是接入電路電阻增大，因此滑片應向左端滑動．
（4）小燈泡正常發(fā)光時，燈絲電阻為R==≈8.3Ω
（5）電流不同，燈泡亮度不同，燈泡越亮，溫度越高，電阻越大．
（6）定值電阻阻值大小受溫度影響不大，燈絲電阻受溫度影響明顯，所以多次測量取平均值，適用于定值電阻，而不適用于燈絲電阻．選項A、B、D錯誤，C正確．
故答案為：
（1）如圖


（2）燈泡斷路  
（3）左  
（4）8.3  
（5）溫度 
 （6）C
點評：“測量小燈泡的電阻”是電學部分一個重要實驗．本題設計難度不大，但考查全面，解決的關鍵是把握基礎知識并能熟練運用．