Question

12．如图是小芳在做“伏安法测量小灯泡电阻值”时连接的部分电路，已知小灯泡额定电 压为2.5V，其正常发光时电阻值约为10Ω．
（1）请用笔画线代替导线将小芳未连接好的电路连接完整（要求：闭合开关前，要将滑 动变阻器滑片置于最左端）．
（2）闭合开关后，发现小灯泡不亮，小芳立刻要求老师更换小灯泡，老师根据电压表和电流表均有较小示数（填写电表指针偏转情况）得出结论：电路连接正确，不用更换小灯泡即可实验．
（3）通过正确的操作，测得的数据记录在如表的表格中：

实验次数	1	2	3
电压U/V	2.0	2.5	2.8
电流I/A	0.20	0.24	0.25
电阻R/
电阻的平均值/Ω

设计的表格中有一处不妥之处，请指出不妥之处及其原因：“电阻的平均值”一栏设置错误，因为灯泡的电阻与温度有关，所以不同电压下灯泡的电阻不同，表格中求电阻的平均值无意义．
（4 ）测得小灯泡正常发光时的电阻值为10.4Ω（保留一位小数）．

Answer 1

分析 （1）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，根据I=$\frac{U}{R}$确定电流表的量程，滑动变阻器接右下；
（2）电路连接正确，灯泡不亮的原因有两个，即没有电流通过或虽有电流通过、但太小；是否有电流可以由电流表、电压表指针是否偏转确定；有电流通过、但太小可以通过调节滑动变阻器来观察灯泡是否发光来判断；
（3）灯泡的电阻与温度有关
（4）额定电压下灯泡正常发光，根据欧姆定律求出此时灯泡的电阻．

解答 解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，故电压表的量程为0-3V，根据I=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，故电流表的量程为0-0.6A，闭合开关前滑片在最左端，故滑动变阻器接右下接线柱，故电路连接如图所示：

（2）如果小灯泡断路，电路中没有电流，电流表示数为零，但电压表的示数接近电源的电压；如果小灯泡短路，电路中有电流，但电压表示数为零；如果滑动变阻器接入电路的电阻过大，电流表和电压表有示数，但示数很小；故灯泡不亮时，应首先调节滑动变阻器或检查灯泡是否烧坏或观察电流表指针是否
故老师根据电压表和电流表均有较小示数判断出不用换灯泡；
（3）“电阻的平均值”一栏设置错误，因为灯泡的电阻与温度有关，所以不同电压下灯泡的电阻不同，表格中求电阻的平均值无意义．
（4）有表知：灯泡正常发光时的电压为2.5V，此时通过灯泡的电流为0.24A，
根据欧姆定律可得，此时灯泡的电阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.24A}$≈10.4Ω．
故答案为：（1）见上图；（2）电压表和电流表均有较小示数；（3）“电阻的平均值”一栏设置错误，因为灯泡的电阻与温度有关，所以不同电压下灯泡的电阻不同，表格中求电阻的平均值无意义；（4）10.4．

点评 本题考查了伏安法测电阻的实物连接、故障分析、电阻的计算，是一道基础题．