Question

6．在“测定小灯泡电阻”实验中，有如下器材：电压表、电流表、6V电源、“3.8V 1.5W”的小灯泡、标有“20欧 1.5A”的滑动变阻器、导线若干．

（1）用笔画线代替导线，按照图甲所示电路图，将图乙的实物电路连接完整（导线不得交叉，电表量程选择适当）．
（2）甲组同学连接好最后一根导线后，灯泡立即发出耀眼的光并很快熄灭．请找出可能的原因：
①连接电路时开关没有断开，②滑动变阻器的滑片没调到使连入电阻最大的位置．
（3）乙组同学闭合开关后，发现电流表示数为零，电压表有明显偏转，可能原因是小灯泡断路．
（4）下表是按正确操作测定的数据，从表中计算出三次小灯泡的阻值不等，其原因是灯丝电阻随温度的升高而增大．

实验次数	1	2	3
电压U/V	2.0	3.0	3.8
电流I/A	0.33	0.34	0.40
电阻R/欧	6.0	8.8	9.5

Answer 1

分析 （1）由R_L=$\frac{{U}_{额}^{2}}{{P}_{额}}$算出灯丝电阻，当滑动变阻器量入电阻为零时，利用欧姆定律计算出最大电流，确定电流表的量程；滑动变阻器要一上一下的接入电路；
（2）为保护电路，①连接电路时开关要断开，②滑动变阻器的滑片要调到使连入电阻最大的位置；
（3）在判断故障时，电压表的示数的变化很关键，若电压表有示数，说明电压表与电源能相通，若无示数，说明电压表与电源不能相通．
（4）导体电阻大小决定于导体的长度、横截面积和材料，还受温度的影响，灯两端的电压增大、实际电功率增大，灯丝温度升高，使灯丝的电阻变化．

解答 解：（1）由灯泡铭牌求得R_L=$\frac{{U}_{额}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{{（3.8V）}^{2}}{1.5W}$=9.6Ω；
当滑动变阻器量入电阻为零时，电路中最大电流为I_大=$\frac{U}{{R}_{L}}$=$\frac{6V}{9.6Ω}$=0.63A，因为有滑动变阻器的保护作用，电流表用0-0.6A量程即可；滑动变阻器要一上一下的接入电路，补充连接如图所示；

（2）连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭，说明①连接电路时开关没有断开，②滑动变阻器的滑片没调到使连入电阻最大的位置；
（3）电压表并联在灯的两端有示数，而灯不亮，说明小灯泡的两接线柱接触不良或小灯泡与灯座接触不良．
（4）实验过程中，灯丝长度、横截面积、材料不变，电压不同，灯丝温度不同，灯丝电阻不同．所以三次灯泡电阻值不同是温度不同造成的．
故答案为：（1）见上图；
（2）连接电路过程中开关没有断开；滑动变阻器的滑片没有移到最大阻值处；
（3）小灯泡断路；
（4）灯丝电阻随温度的升高而增大．

点评 此题是测量灯丝的电阻实验，考查了实验原理及电路故障的分析，同时考查了灯丝电阻与温度的关系，这些都是实验中的重点，要熟练掌握．