Question

同學們在“測定小燈泡電阻”的實驗中，電源用三節新干電池，小燈泡正常工作電壓為3.5V，燈絲電阻阻值約為10Ω左右．
（1）在連接電路時，開關要

斷開

，滑動變阻器要滑到

阻值最大處

．
（2）請用筆畫線代替導線，將如圖甲的實物電路未連接完的電路連接完整．
（3）小明同學連接完電路后，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片燈的亮度不改變，而燈又很暗，說明他連接電路時出現了

滑動變阻器的兩個接線柱都接成了下面

的錯誤．
（4）經過老師指點后，小明同學正確連接電路閉合開關后，發現小燈泡不亮，電壓表有示數，電流表指針幾乎不動，產生這一現象的原因是

燈斷路

．
（5）小亮同學閉合開關，移動滑片P到某一點時，電壓表示數為（如圖乙所示）

2.5

V，若他想小燈泡正常發光，應將圖中滑片P向

B

（填“A”或“B”）端移動．
（6）小光同學根據實驗數據畫出如圖丙所示的I-U圖象，計算出小燈泡正常工作的電阻約是

11.67

Ω，請你將小燈泡正常工作時的電流在如圖丁的電流表中標出．
（7）根據圖象可判斷小燈泡的電阻隨電壓升高逐漸

增大

，原因是

電阻大小受溫度影響

．

Answer 1

分析：（1）在電路沒有連接好之前，開關一直是斷開的，這是為了防止電路中有短路的地方而導致用電器損壞；閉合開關前將滑動變阻器的滑片達到最大阻值出，是為了讓電路中有較大的電阻，防止電路中電流過大而燒壞用電器．
（2）由圖甲知，電流表、電壓表連線不完整，把電流表與小燈泡串聯接入電路、電壓表與燈泡并聯接入電路即可；
（3）移動滑片時并不能改變燈泡的亮度，說明滑動變阻器不能改變電路電阻，即全接上邊的兩個接線柱或全接下邊的兩個接線柱，然后根據燈泡的亮暗判斷原因．
（4）燈泡不亮可能是燈泡斷路或燈泡以外的地方斷路或燈泡短路，燈泡斷路時，電路斷路，電路中沒有電流，電流表無示數，電壓表串聯在電路中，電壓表測量電源電壓；
（5）①根據圖乙所示電壓表確定電壓表的量程與最小分度值，由電壓表指針位置讀出電壓表示數；
②根據電壓表示數與燈泡額定電壓間的關系，由滑動變阻器在電路中的接法判斷滑片的移動方向；
（6）①由I-U圖象找出燈泡額定電壓所對應的電流，然后由R=

U

I

求出小燈泡正常工作的電阻；
②確定電流表的量程，認清每大格和每小格代表的示數，在電流表上標出電流值；
（7）由圖象找出對應的電壓與電流值，由歐姆定律判斷電阻阻值如何變化；從溫度對電阻的影響分析燈泡電阻變化的原因．

解答：解：（1）解：實物未連接好，并且不確定電路沒有發生短路的情況下，開關必須是斷開的，防止燒壞電路元件；
閉合開關前，應使滑動變阻器的滑片處與最大阻值處，目的也是防止電路中電流過大，燒壞電路元件．
（2）電流表應串聯在電路中，電壓表與燈泡并聯，在連接過程中，注意接線柱的正負和量程選擇，小燈泡的額定電壓為2.5V，故電壓表選擇0～3V量程，電流表選擇0～0.6A量程，如下圖所示：
（3）移動滑片時并不能改變燈泡的亮度，說明滑動變阻器未按一上一下的原則串聯在電路中，因為閉合開關，移動滑動變阻器的滑片燈的亮度不改變，而燈又很暗，說明他是把兩導線的端點分別與滑動變阻器的下面兩個接線柱連接．
（4）燈泡不亮，電流表無示數，說明電路斷路；電流表無電流，電壓表有示數，說明電壓表串聯在電路中測電源電壓；
（5）①由圖乙知，電壓表量程是3V，最小分度值是0.1V，電壓表示數是2.5V；
②電壓表示數小于燈泡額定電壓，要使燈泡正常發光，應向B移動滑動變阻器滑片，讓滑動變阻器阻值變小，減小滑動變阻器兩端電壓，增大燈泡兩端的電壓，直到電壓表示數等于燈泡額定電壓3.5V為止；
（6）①由圖象知，燈泡在3.5V時的電流為0.3A．
∵I=

U

R

∴R=

U

I

=

3.5V

0.3A

=11.67Ω；
②電流表使用的0～0.6A量程，每一個大格代表0.2A，每一個小格代表0.02A，所以電流為0.3A時，指針如下圖：
（7）由I-U圖象可及歐姆定律R=

U

I

可知，燈泡電阻隨燈泡電壓的升高而增大；原因是：隨燈泡電壓的升高，燈泡實際功率增大，燈泡溫度升高，電阻變大．
故答案為：（1）斷開；阻值最大處     
（2）見下圖：
     
（3）滑動變阻器的兩個接線柱都接成了下面
（4）燈斷路    
（5）2.5V；B      
（6）11.67；見下圖：

（7）增大；電阻大小受溫度影響．

點評：本實驗考查了伏安法測燈泡電阻的原理、連接實物圖、求電阻、分析燈泡電阻隨電壓變化的關系及其原因等內容，涉及的知識點較多；由I-U圖象找出燈泡電壓與對應的電流是解第（6）小題的關鍵．