Question

（2012?内江）现准备用“伏安法”测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻，实验室能提供的实验器材有：
A．待测小灯泡L（其正常工作时的电阻值约为10Ω）；
B．二节新的干电池串联（每节干电池的电压为1.5V）；
C．电压表一个（量程为0～3V，0～15V，电阻为5KΩ）；
D．电流表一个（量程为0～0.6A，0～3A，电阻为5Ω）；
E．滑动变阻器R₀（阻值为0～50Ω，额定电流为1A）；
F．开关S一个，导线若干则：
（1）如果使用上述器材来测量小灯泡的电阻，那么，当小灯泡正常工作时，该电路中的电流约为

0.25

A，因此，电流表的量程应选0～

0.6

A．
（2）由于电流表和电压表都有一定的电阻，严格来说将它们接入电路后，对电路都要产生一定的影响．那么，为了减少误差，在甲、乙所示的电路图（未画完）中，最好选

甲

（选填“甲”或“乙”）．


（3）根据以上选择的电路图，在丙图中用铅笔画线代替导线进行连线，使之成为能比较精确地测量出小灯泡电阻的电路（其中，部分导线已连接）．
（4）在实验中，某同学设计的实验报告及实验记录数据如下表所示．

实验名称	用“伏安法”测量小灯泡的电阻
实验目的	练习使用电流表和电压表测量小灯泡的电阻
实验步骤	a、按照电路图连接电路，调节滑动变阻器的滑片P，使电路中的 阻值 最大．
	b、闭合开关，调节滑片P，使小灯泡两端的电压达到 2.5 V，然后，测量从额定电压开始逐次 降低 （选填“降低”或“升高”），获得几组数据．
	c、根据测出的电压值和电流值，求出小灯泡的电阻．
实验记录	电压U/V	电流I/A	电阻R/Ω
	2.5	0.26	9.6
	2.0	0.24	8.3
	1.5	0.2	7.5
	1.0	0.15	6.7

①将实验步骤中的空格填写完整．
②从实验记录中可以看出，存在明显错误的记录数字是

0.2

．
③根据实验记录数据，采用“描点法”在如图丁所示的坐标系中，作出小灯泡的U-I图象．

Answer 1

分析：（1）已知灯泡的额定电压与正常发光时的电阻，由欧姆定律可以求出灯泡正常发光时的电流，
根据该电流选择电流表量程；
（2）根据电压表内阻与电流表内阻对测量结构的影响大小，判断选择哪一个电路；
（3）根据电源电压选择电压表量程，根据灯泡正常发光时电路电流选择电流表量程；
电源、滑动变阻器、灯泡、电流表串联接入电路，电压表并联在灯泡两端；
（4）①a为保护电路，闭合开关前，应调节滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值为滑动变阻器的最大阻值，
使电路中的阻值最大；
b、连接完电路，闭合开关，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为灯泡额定电压，
然后逐渐降低灯泡两端电压，进行测量；
②电流表示数保留两位小数，只有第三组的电流值0.2保留一位小数，则该数据记录错误；
③根据表中数据在坐标系中描出各组数据所对应的点，然后根据所描点做出图象．

解答：解：（1）灯泡额定电压为2.5V，正常工作时的电阻值约为10Ω，
则当小灯泡正常工作时电流约为I=

U

R

=

2.5V

10Ω

=0.25A，
电流表应选0～0.6A量程；
故答案为：0.25；0.6．
（2）灯泡电阻约为10Ω，电流表内阻约为5Ω，电流表与灯泡串联时，
电流表两端电压约为灯泡电压的一半，电流表的分压不能忽略，用电路图乙做实验，
由于电流表分压造成的误差太大；灯泡电阻约为10Ω，电压表电阻为5KΩ，电压表电阻远大于灯泡电阻，由并联电路的电流特点可知，电压表与灯泡并联时，电压表的分流较小，可以忽略，因此用甲电路图进行实验，误差较小；为了减小误差，实验时要选择甲电路图；
故答案为：甲．
（3）由题意知，电源电压为1.5V×2=3.0V，电压表选0～3V量程，由（1）知，电流表选0～0.6A量程，电源、滑动变阻器、灯泡、电流表串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，电路图如图甲所示；
故答案为：电路图如图甲所示．
（4）①a、按照电路图连接电路，调节滑动变阻器的滑片P，使电路中的阻值最大；
b、闭合开关，调节滑片P，使小灯泡两端的电压达到2.5V，测量从额定电压开始逐次降低；
故答案为：a、阻值；b、2.5；降低．
②电流值应保留两位小数，由表中数据知，电流值0.2A错误；
故答案为：0.2．
③根据表中数据，先在坐标系中描出各数据对应的点，然后用平滑的曲线把它们连接起来，得到U-I图象；
故答案为：图象如乙所示．

点评：本题考查了求灯泡正常工作时的电流、确定电流表量程、实验电路的选择、连接实物电路图、实验操作、作U-I图象等问题，考查的问题较多；实验电路的选择对初中生来说有一定的难度，理解串联电路的分压原理与并联电路的分流原理，根据实际分析出分压与分流哪种情况对实验的影响较小，是小题的难点，也是正确解题的关键．