Question

如圖甲所示是小明探究小燈泡電阻所用的器材，已知小燈泡的額定電壓為3.8V．
（1）請你用筆畫線代替導線，將實物圖連接完整．要求：使滑動變阻器的滑片向右移動時小燈泡變亮，連線不能交叉．

（2）當閉合開關時，若發現無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，電壓表的示數始終為電源電壓，電流表的示數幾乎為零，你認為電路故障的原因可能是

燈泡的燈絲斷了（或連接燈泡的導線斷了）

．
（3）小明在實驗過程中不小心漏填了一個電流數據，請你把圖乙所示的讀數填入下表的空格中，并將表格補充完整．

實驗次數	電壓/V	電流/A	電阻/Ω
1	3.5	0.28	12.5
2	2.5
3	1.5	0.18	8.3

（4）小明仔細分析實驗數據，并計算出幾次測量的電阻值，對比得出的幾個電阻值，發現每次測量結果都有較大差異，然后他將三次測得的電阻取平均值．請評估他的做法是否合理并說明理由：

不合理，因為燈絲的電阻隨溫度變化而變化，取平均值沒有意義

．

Answer 1

分析：（1）根據燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，且與燈泡并聯；滑片向右移動時小燈泡變亮說明電路中的電流變大，滑動變阻器接入電路的電阻變小，即右下方接線柱必須接入電路．
（2）電壓表有示數，說明與電壓表兩接線柱連接的電路是通路，電流表示數幾乎為零，說明電路斷路，從而判斷出故障的可能原因．
（3）根據電流表的量程和分度值讀出電流表的示數，根據歐姆定律求出此時燈泡的電阻．
（4）燈泡的電阻與溫度有關，在不同電壓下其電阻是不同的，所以取燈泡電阻的平均值無意義．

解答：解：（1）燈泡的額定電壓為3.8V，電壓表的量程為0～15V，且與燈泡并聯；滑片向右移動時小燈泡變亮說明右下方接線柱必須接入電路．如下圖所示：

（2）閉合開關，發現無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，電壓表的示數始終為電源電壓，電流表的示數幾乎為零，說明在電壓表兩接線柱之間的電路是斷路，故出現故障的可能原因是燈泡的燈絲斷了（或連接燈泡的導線斷了）．
（3）電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，通過燈泡的電流為0.24A，
此時燈泡的電阻R=

2.5V

0.24A

≈10.4Ω，答案如下表所示：

實驗次數	電壓/V	電流/A	電阻/Ω
1	3.5	0.28	12.5
2	2.5	0.24	10.4
3	1.5	0.18	8.3

（4）燈絲電阻隨溫度變化而變化，在不同電壓下，溫度不同，電阻也不同，所以求平均值是沒有物理意義的．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）燈泡的燈絲斷了（或連接燈泡的導線斷了）；
（3）如上表所示；
（4）不合理，因為燈絲的電阻隨溫度變化而變化，取平均值沒有意義．

點評：伏安法測電阻的實驗主要涉及定值電阻阻值和燈泡阻值的測定，定值電阻受溫度影響很小，多次實驗求平均值可以減小實驗誤差；燈泡電阻受溫度影響很大，多次實驗為了發現燈絲電阻隨溫度的變化規律．