Question

李明同学在用伏安法测量小灯泡的电阻时所用元件如图和测量数据如表所示．

（1）请在右框中画出实验所用的电路图，并按电路图用铅笔代替导线连接实物．注：灯泡的电阻约10Ω，滑片P向右滑，灯泡变暗．
（2）在连接电路中，开关处于______，滑动变阻器滑片应置于______
（3）李明检查电路连接无误后，闭合开关，测得灯泡的电流和电压如图甲、乙所示，则通过灯泡的电流是______ A，灯泡两端的电压是______V．此时灯泡的电阻是______Ω
（4）在实验过程中，可能会遇到种种问题，请你分析其原因．
A、正确接好电路后，闭合开关，电压表和电流表都有示数，但灯不亮．______
B、电压表指针向左偏（反偏）．______
C、电压表和电流表都有较大示数，但无论怎么移动滑动变阻器滑片，电压表和电流表示数都不变．其原因是______
（5）经分析发现：电阻随电压升高逐渐变大．请你分析原因______．

次数	U\V	I\A	R\Ω
1	0.5	0.15	3.3
2	1	0.2	5
3	1.5	0.24	6.25
4	2	0.26	7.8

Answer 1

【答案】分析：（1）伏安法测电阻时，电源、开关、滑动变阻器、待测电阻、电流表组成串联电路，电压表测待测电阻两端的电压，据此画出实验电路图；
根据电路图，从电源的正极出发，按照电流的流向，先串后并的原则连接电路；电压表并在待测灯泡两端；连接滑动变阻器时，要接“一上一下”两个接线柱，连接电表时要注意正负接线柱不要接反．
（2）为保证电路安全，连接电路时开关应断开；滑动变阻器接入电路的阻值应为最大阻值，根据滑动变阻器的连接方式判断滑片的位置．
（3）确定电压表的量程、最小分度值，读出电压表示数；确定电流表量程、最小分度值，读出电流表示数；
由欧姆定律求出小灯泡的阻值．
（4）A、灯不亮可能是灯泡断路或短路或灯泡之外的电路断路；电压表和电流表都有示数，说明电路不存在断路，综合分析可知电路故障是灯泡短路；
B、电压表正接线柱接近电源一端，负极接近电源负极一端，电压表指针正向偏转；电压表指针反向偏转，原因是电压表正负接线柱接反了；
C、电压表示数偏大．说明电路总电阻偏小；电流表有较大示数，说明灯泡分压较大，灯泡之外电路电阻较小；移动滑动变阻器滑片，电压表和电流表示数都不变，可能是滑动变阻器接下面两个接线柱，电阻全部接入电路中，或滑动变阻器接上面两个接线柱，滑动变阻器接入电路的电阻为零；总和分析可知故障原因是：滑动变阻器接上面两个接线柱，滑动变阻器接入电路的阻值为零．
解答：解：（1）实验电路图如图一所示；实物图如图二所示．
故答案为：实验电路图如图一所示；实物图如图二所示．
（2）在连接电路中，开关处于断开状态；由电路图知：滑动变阻器滑片应置于右端．
故答案为：断开状态；右端．
（3）电流表的量程是0.6A，最小分度值是0.02A，电流表示数I=0.26A；电压表量程是3V，最小分度值是0.1V，
电压表示数U=2.5V；电阻值R==≈9.6Ω．
故答案为：0.26；2.5；9.6．
（4）A、正确接好电路后，闭合开关，电压表和电流表都有示数，但灯不亮，原因是灯泡短路；
B、电压表指针向左偏（反偏），原因是：电压表正负接线柱接反了；
C、电压表和电流表都有较大示数，但无论怎么移动滑动变阻器滑片，电压表和电流表示数都不变，
其原因是：滑动变阻器接上面两个接线柱．
故答案为：A、灯泡短路；B、滑动变阻器接上面两个接线柱；C、滑动变阻器接上面两个接线柱．
（5）由表中数据知，随电压的增大，电流增大，灯泡功率P=UI增大，温度升高；灯泡电阻随电压升高逐渐变大，
原因是：灯泡电阻随温度的升高而增大．
故答案为：灯泡电阻随温度的升高而增大．

点评：（1）本题考查了伏安法测电阻实验的实验原理、电路图、实物图的连接、滑动变阻器的正确使用、电压表与电流表的读数、应用欧姆定律求电阻、电路故障分析、灯泡电阻与温度的关系，涉及的知识点较多，但都是基本内容，是一道基础题，平时要注意相关知识的积累．
（2）导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定，同时受导体温度的影响．