Question

在“测量额定电压为2.5V小灯泡的电阻”的实验中：

（1）小明设计连接的电路中有一处明显错误，请你在错误处打“X”，并在图中画出正确的电路连线．
（2）小明将电路改正后，闭合开关，发现灯泡不亮，电压表示数为零，电流表指针偏转角度很大，但没有超过量程，产生这一现象的原因可能是______．
（3）解决上述问题后，小明进行实验，测得数据如下表所示．断开开关后，发现电表如图所示，其中电流表出现这种现象的原因是______．

U/V	2.5	2	1
I/A	0.30	0.24	0.12

（4）假如不重新实验，请你利用小明已获取的信息（包括图的信息），计算出该灯泡正常发光时的电阻是______Ω（结果保留小数点后两位）．
（5）若小明想探究电流与电阻的关系，仅凭图所示器材是不够的．你认为（除导线外）还应增加的器材是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）由实物电路图可知，电压表测灯泡与滑动变阻器两端的电压之和，而实验中电压表应测灯泡两端的电压；
（2）电流表指针偏转角度很大说明电路是通路，灯泡不亮、电压表无示数说明电压表并联的部分短路；
（3）由图知，断开开关后，电流表指针没有指在零刻度线上，这是在使用前，没有对电流表进行调零造成的；
（4）由图可知，电流表的实际零刻度线在0刻度线左边第2条刻度线处，根据电流表的量程与最小分度值，读出电流表的正确读数，然后由欧姆定律求出灯泡正常发光时的电阻；
（5）要探究电流与电阻的关系，必须改变定值电阻的阻值，移动滑片保持定值电阻两端的电压不变．
解答：解：（1）实物电路图中电压表测点灯泡和滑动变阻器两端的电压之和，而实验中电压表测灯泡两端的电压，故把电压表3的接线柱改接为与滑动变阻器的C接线柱相连即可，如下图所示：

（2）闭合开关，发现灯泡不亮，电压表示数为零，电流表指针偏转角度很大，说明电压表并联的部分短路，故故障可能为小灯泡或电压表被短路；
（3）由图可以看出，断开开关后，电流表指针没有指在零刻度线上，这是在使用前，没有对电流表进行调零造成的；
（4）灯泡两端的电压为2.5V时正常发光，
由图知，电流表最小分度值是0.02A，电流表的真实读数是I=0.30A+0.02A×2=0.34A，
根据欧姆定律可得，灯泡正常发光时的电阻：
R==≈7.35Ω；
（5）探究电流与电阻的关系，需要控制电阻两端的电压不变，更换不同阻值的电阻，故还应增加的器材是：几个阻值不同的定值电阻．
故答案为：
（1）如上图所示；
（2）小灯泡或电压表被短路；
（3）电流表指针没有凋零；
（4）7.35；
（5）几个阻值不同的定值电阻．
点评：本题考查了电路故障的判断、电流表的正确使用和读数、欧姆定律的应用等，关键是明白测灯泡电阻实验的原理和探究电流与电压、电阻关系的实验方法；要注意在实物连接图中找到错误之处：主要分析电压表、电流表、滑动变阻器的正确使用，从电压表和电流表的正负接线柱、量程、连接方式，滑动变阻器的接线柱和连入方式上逐条分析．