Question

【題目】在本學期學習電學知識過程中，小明利用如圖a所示的電路圖，做了多個實驗，電阻R0是待測定值電阻。

表1

實驗序號	電壓表示數/V	電流表示數/A
1	5.5	0.14
2	4.0	0.20
3	2.5	0.24

（1）①在做“伏安法”測電阻的實驗時，小明測得實驗數據如表1所示。發生這一現象的原因是__。

②小明在糾正錯誤的過程中，根據電路圖a重新連接了電路如圖b所示，圖中尚有兩根導線未連接，請用筆畫線代替導線完成電路連接（要求：滑動變阻器連入電路中的阻值最大）。

（_____）

③正確連接電路后進行實驗，根據表2中測量數據可知，待測定值電阻的阻值為_____Ω．（小數點后保留一位）

表2

實驗序號	電壓表示數/V	電流表示數/A
1	2.0	0.21
2	4.0	0.40
3	5.5	0.55

（2）小明用小燈泡替換電阻R0進行了“測量小燈泡的電功率”的實驗，已知小燈泡的額定電壓是3.8V，燈絲電阻約10Ω。

①連接電路后閉合開關，移動變阻器的滑片，發現小燈泡始終不亮，電壓表、電流表均無示數，其原因可能是_____（任答一種即可）。

②電路連接完好后，測得表3中的三組數據，其中第一組數據電流表的指針剛好偏轉到滿刻度的一半，其值應為_____A，此時小燈泡的亮度比正常發光時要_____（選填“暗”或“亮”）一些，由表中數據可知，小燈泡正常發光時的功率為_____W、電阻為_____Ω．

表3

實驗序號	電壓U/V	電流I/A	小燈泡的亮度
1	2.50
2	3.80	0.40	亮
3	4.50	0.42

③在實驗過程中發現，當小燈泡兩端的電壓逐漸增大時，通過它的電流也隨之增大，燈泡的亮度變亮，說明燈泡的亮度取決于它的_____。

Answer 1

【答案】電壓表與變阻器并聯 9.8 滑動變阻器斷路 0.3 暗 1.52 9.5 實際功率

【解析】

（1）①由表中數據知，電壓表示數越小時，電流表示數越大，由此分析原因；

②測電阻的實驗時，變阻器應與定值電阻串聯，電壓表測燈泡兩端電壓，由此連接實物；

③根據表中數據由歐姆定律計算電阻，再取多次測量的平均值；

（2）①小燈泡始終不亮，電流表均無示數可能是電路出現了斷路，再由電壓表示數分析電路故障原因；

②根據表中數據判斷電流表量程，從而得到電流表示數，燈泡亮度是由其實際功率決定的；由電功率和歐姆定律計算燈泡正常發光時的功率和電阻；

③燈泡的亮度關鍵是看燈泡所在電路的實際電壓的大小，實際電壓大，實際功率就大，燈泡就亮，實際電壓小，實際功率就小，燈泡就暗。

（1）①伏安法測電阻時，R0與滑動變阻器串聯，變阻器連入阻值增大時電路中電流減小，R0兩端電壓減小，滑動變阻器兩端電壓增大，由表1中數據知，電壓表示數變小，而電流表示數變大，所以發生這一現象的原因是電壓表與變阻器并聯了；

②測電阻的實驗時，變阻器應與R0串聯，電壓表測R0兩端電壓，要使滑動變阻器連入電路中的阻值最大，應將A接線柱接入電路中，由此連接實物如圖所示：

③由表2中數據，根據歐姆定律可知，三次實驗測定值電阻的阻值：

， ，，所以定值電阻的阻值為： ；

（2）①小燈泡始終不亮，電流表都沒有示數，可能電路發生斷路，電壓表無示數，說明從電壓表到電源間有斷路，所以電路的故障可能是滑動變阻器斷路；

②燈泡電壓越大時，通過它的電流越大，由表3中數據知，電流表使用的是0﹣0.6A量程，第一組數據電流表的指針剛好偏轉到滿刻度的一半，其值應為0.3A；此時燈泡電壓和電流都小于燈泡的額定電壓和額定電流，由 知，此時燈泡的實際功率小于額定功率，所以小燈泡的亮度比正常發光時要暗；由表中數據知，燈泡正常發光時的電流為0.40A，所以小燈泡正常發光時的功率：，電阻為： ；

③在實驗過程中發現，當小燈泡兩端的電壓逐漸增大時，通過它的電流也隨之增大，電功率也增大，燈泡的亮度變亮，說明燈泡的亮度取決于它的實際功率。