Question

王林同学准备利用如图所示的器材做“伏安法测电阻”的实验．

（1）将图甲中的器材连成实验电路．
（2）电路连好检查无误后，闭合开关，移动变阻器滑片，从电压表和电流表上读出数据为2V和0.2A，于是他得出结论：被测电阻的阻值是10Ω．针对以上实验过程，你认为存在什么问题？
（3）做完上面实验后，他将被测电阻取下，在原位置接入了一个“220V  100W”的灯泡，移动滑片后，电压表和电流表示数如图乙所示，由此测出灯丝的电阻为______Ω．
（4）根据测出灯泡的阻值和灯泡上标出的数据进行分析，你又发现了什么问题？并解释其原因．

Answer 1

【答案】分析：（1）连接电路时，要注意待测电阻与滑动变阻器的接法，电压表、电流表的接法以及量程的选择和电流方向；
（2）实验不可避免地存在误差，为减小误差，应多次测量取平均值；
（3）电压表选择的是0～15V量程，电流表选择的是0～3A量程，读出电流和电压，利用公式R=计算出电阻；
（4）根据灯泡规格计算出的电阻，是灯丝正常发光时的电阻，此时灯丝温度非常高；上面计算的是灯丝在常温下的电阻值．
解答：解：
（1）要测量电阻R的阻值，为多次测量取平均值减小误差，需要改变待测电阻两端电压，所以滑动变阻器与待测电阻串联；测量原理是R=，所以电流表与电阻串联，电压表与电阻并联．
（2）只进行一次测量，虽然利用电流、电压可以计算出电阻，但实验次数太少，误差较大，应该多测几组数据．
（3）由乙图知，灯泡两端电压为U=6V，通过的电流为1A，灯丝电阻为
R===6Ω
（4）答：室温下用“伏安法测电阻”测出的电阻6Ω，通过标识算出的电阻R==484Ω，两次得到的阻值相差较大．
原因：灯丝的电阻随温度升高而增大．
故答案为
（1）实物连接如右图

（2）没有多次测量取平均值
（3）6Ω；
（4）室温下用“伏安法测电阻”测出的电阻6Ω，通过标识算出的电阻R==484Ω，两次得到的阻值相差较大．
原因：灯丝的电阻随温度升高而增大．
点评：对于同一灯泡，灯丝材料、长度、横截面积都不变，但温度变化较大，导致电阻值发生明显变化．