Question

如图甲所示是小明探究小灯泡电阻所用的器材，已知小灯泡的额定电压为3.8V．
（1）请你用笔画线代替导线，将实物图连接完整．要求：使滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮，连线不能交叉．

（2）当闭合开关时，若发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数始终为电源电压，电流表的示数几乎为零，你认为电路故障的原因可能是______．
（3）小明在实验过程中不小心漏填了一个电流数据，请你把图乙所示的读数填入下表的空格中，并将表格补充完整．

实验次数	电压/V	电流/A	电阻/Ω
1	3.5	0.28	12.5
2	2.5
3	1.5	0.18	8.3

（4）小明仔细分析实验数据，并计算出几次测量的电阻值，对比得出的几个电阻值，发现每次测量结果都有较大差异，然后他将三次测得的电阻取平均值．请评估他的做法是否合理并说明理由：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，且与灯泡并联；滑片向右移动时小灯泡变亮说明电路中的电流变大，滑动变阻器接入电路的电阻变小，即右下方接线柱必须接入电路．
（2）电压表有示数，说明与电压表两接线柱连接的电路是通路，电流表示数几乎为零，说明电路断路，从而判断出故障的可能原因．
（3）根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数，根据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）灯泡的额定电压为3.8V，电压表的量程为0～15V，且与灯泡并联；滑片向右移动时小灯泡变亮说明右下方接线柱必须接入电路．如下图所示：

（2）闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数始终为电源电压，电流表的示数几乎为零，说明在电压表两接线柱之间的电路是断路，故出现故障的可能原因是灯泡的灯丝断了（或连接灯泡的导线断了）．
（3）电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，通过灯泡的电流为0.24A，
此时灯泡的电阻R=≈10.4Ω，答案如下表所示：

实验次数	电压/V	电流/A	电阻/Ω
1	3.5	0.28	12.5
2	2.5	0.24	10.4
3	1.5	0.18	8.3

（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）灯泡的灯丝断了（或连接灯泡的导线断了）；
（3）如上表所示；
（4）不合理，因为灯丝的电阻随温度变化而变化，取平均值没有意义．
点评：伏安法测电阻的实验主要涉及定值电阻阻值和灯泡阻值的测定，定值电阻受温度影响很小，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．