Question

小明在学习了欧姆定律之后，想要用伏安法要测量一个小灯泡的电阻．
（1）请你帮他在下面方框内画出实验电路图．
（2）将图甲中的器材连成实验电路．要求：实物位置不动，导线不交叉．
（3）伏安法测电阻的原理是______，在这个实验中直接测量的物理量是______和______．用伏安法测电阻的实验中，滑动变阻器的作用是______和______．
（4）当闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数．移动滑动变阻器的滑片时电流表读数有变化，电压表的示数始终为零．其可能的原因是：______
A．滑动变阻器接触不良    B．开关接触不良
C．小灯泡两端短路     D．小灯泡的灯丝断了
（5）小明正确连接电路，当接通开关后，发现电压表有示数（等于电源电压），电流表的示数为零．移动滑动变阻器的滑片时，电压表读数基本没变化，电流表示数始终为零．其原因可能是：______
A．滑动变阻器接触不良；    B．开关接触不良
C．小灯泡两端短路    D．小灯泡的灯丝断了
（6）如果测量时电压表示数为2.4V，电流表示数如图10乙所示，则通过小灯泡的电流为______A，被测小灯泡的阻值为______Ω．
（7）测出小灯泡电阻后，小明用自带的一段电炉丝换下灯泡．并通过改变滑动变阻器的阻值，读出电流表、电压表相应的数值，见下表．由表格内的数据分析可得的结论：______．测出电炉丝的电阻______Ω．

电流/A	0.4	0.8	1.2	1.6
电压/V	4.5	9.0	13.5	18.0

Answer 1

【答案】分析：（1）将电压表与灯泡并联测量电压，电流表与灯泡串联测电流，滑动变阻器串联在电路中调节灯泡两端的电压和电流，根据测量原理画出电路图；
（2）根据电路图连接实物，注意连接的方式和顺序与电路图一致；
（3）伏安法测电阻的原理是：R=或欧姆定律；
实验中需要测量灯泡两端的电压和通过灯泡的电流；
滑动变阻器在电路中的基本作用是保护电路；主要作用是改变灯泡的电压和电流；
（4）电流表有示数，则电路中无断路；
电压表无示数，则灯泡两端无电压，可能是灯泡短路；
（5）电流表示数为零，则电路中有断路，电压表有示数，则与电压表并联的电路断路；
（6）确定电流表的量程和分度值，读出电流表的示数，根据R=计算出电阻的阻值；
（7）分析表格中电压和电流的变化，得出电流和电压的关系：电阻不变，电流和电压成正比；
计算出每组的电流和电压值，代入公式计算出电阻，然后求平均值．
解答：解：（1）画出伏安法测电阻的电路图，如图所示：
；
（2）按照电路图连接实物电路，电源由2节干电池组成，可选择0～3V的量程，根据实际，电流表可选择0～0.6A量程，如图所示：

（3）伏安法测电阻的原理是：R=或欧姆定律；
在这个实验中，需要测量灯泡两端的电压和通过灯泡的电流；
滑动变阻器的作用是保护电路和改变灯泡两端的电压（或通过灯泡的电流）；
（4）A、滑动变阻器接触不良，则电流表不会有示数，不符合题意；
B、开关接触不良，则电流表无示数，不符合题意；
C、小灯泡两端短路，则电流表有示数，电压表无示数，滑动变阻器仍能起作用，符合题意；
D、小灯泡的灯丝断了，则电流表的示数为零，不符合题意；
（5）A、滑动变阻器接触不良，则电压表的示数也会为零，不符合题意；
B、开关接触不良，则电压表的示数为零，不符合题意；
C、小灯泡两端短路，则电压表的示数为零，不符合题意；
D、小灯泡的灯丝断了，则电流表示数为零，电压表示数等于电源电压，符合题意；
（6）由图乙知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.24A；
则R===10Ω
（7）由表格中数据知，电阻不变，电压增大为原来的几倍，则电流越变为原来的几倍，可知电阻不变，导体中的电流与它两端的电压成正比；
由表格中数据知，几次测量的电阻的阻值相同，则R===11.25Ω．
故答案为：（1）（2）见上图；（3）R=或欧姆定律；灯泡两端的电压；通过灯泡的电流；保护电路；改变灯泡两端的电压（或通过灯泡的电流）；（4）B；（5）D；（6）0.24；10；（7）电阻不变，导体中的电流与它两端的电压成正比；11.25．
点评：此题是测量灯泡的电阻实验，考查了测量原理，电路故障的分析，注意短路和断路的现象区别，同时考查了电流表的读数及电阻的计算，注意掌握基础知识．