Question

某实验小组要测量小灯泡工作时的电阻，所提供的器材有：干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线．
（1）请在方框中画出实验的电路图；

（2）完成电路连接后，小明闭合开关，发现在移动滑动变阻器滑片的过程中，电压表和电流表的示数都不会改变，且灯泡亮度始终较暗，原因是    ；
（3）故障排除后，小明测出了三组数据，如下表所示，表中U、I、R分别表示灯泡的电压，电流和电阻，其中第三次电压表的示数如图所示，请将表中的空格补上；

实验次数	1	2	3
电压U/V	1.5	2.0
电流I/A	0.23	0.27	0.3
电阻R/Ω	6.5	7.4
灯泡亮度	暗	较亮	亮

（4）小明处理完数据后发现，三次测得的灯丝电阻相差较大，为了获得准确的测量值，他将三次测得的电阻取平均值作为小灯泡工作时的电阻，他的做法对吗？    ，原因是：    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）测量小灯泡工作时的电阻，应让电压表并联在灯泡两端测量电压，电流表与灯泡串联测电流，保护电路的滑动变阻器一上一下的串联在电路中，然后与开关电源组成电路；
（2）移动滑片时并不能改变灯泡的亮度，说明滑动变阻器不能改变电路电阻，即全接上边的两个接线柱或全接下边的两个接线柱，然后根据灯泡的亮暗判断原因；
（3）根据电压表的量程和分度值读出电压表的示数，利用欧姆定律求出此时灯泡的电阻；
（4）灯泡的电阻与温度有关，在不同电压下其电阻是不同的，所以取灯泡电阻的平均值无意义．
解答：解：（1）电压表与灯泡并联，电流表与灯泡串联，滑动变阻器串联在电路中，然后与开关电源组成电路，如下图所示：

（2）闭合开关，发现在移动滑动变阻器滑片的过程中，电压表和电流表的示数都不会改变说明滑动变阻器连接错误，灯泡亮度始终较暗说明电路中的总电阻过大即两根导线都接在变阻器下面的接线柱上；
（3）电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.5V，
根据欧姆定律可得，此时灯泡的电阻R==≈8.3Ω；
（4）灯丝电阻随温度变化而变化，在不同电压下，温度不同，电阻也不同，所以求平均值是没有物理意义的．
故答案为：
（1）如上图所示；
（2）两根导线都接在变阻器下面的接线柱上；
（3）2.5；8.3；
（4）不对；灯泡的电阻随温度的变化而变化，取平均值无意义．
点评：本题考查了伏安法测电阻的实验，涉及到电路图的设计、电路现象的判断、电压表的读数和欧姆定律的应用等，要注意定值电阻的阻值受温度影响很小，多次实验求平均值可以减小实验误差，灯泡电阻受温度影响很大，多次实验为了发现灯丝电阻随温度的变化规律．