Question

在“用电压表和电流表测小灯泡的电阻的实验”中：

（1）实验的原理是：

R=

U

I

．
（2）这种方法叫

伏安

法测电阻．
（3）图中是某次用电压表和电流表测量小灯泡电阻的实物图，请用笔画线代替导线，按照实验的要求完成电路的连接．（要求：滑动变阻器的滑片向右移时电流表示数变大）在如图方框内画出电路图．
（4）连接电路时开关应处于

断开

状态，变阻器的滑片应处于

A

端（A或B）．根据你连接的实物电路填写．
（5）下表是实验中记录的数据．若不考虑温度对灯丝电阻的影响，计算灯丝的电阻应该为多少，填在下边的表格中，保留一位小数．

次数	灯泡两端电压U/V	通过灯丝电流I/A	灯丝的电阻R/Ω	R=？
1	2.2	0.26	8.46	9.13Ω
2	2.5	0.28	8.93
3	3.0	0.30	10

实验中的故障处理：
（6）若闭合开关灯不亮，但电压表示数约等电源电压，此时故障可能是

小灯泡的灯丝断了

；如发现电流表、电压表的指针均反偏，最简单的解决方法是

将电源正负极对调

；如移动滑片P发现两表示数均比较小且不变，则原因为

滑动变阻器的下面两个接线柱同时接入电路

．

Answer 1

分析：（1）测电阻的理论依据是欧姆定律，用电压表测出电压，用电流表测出电流，代入公式R=

U

I

计算出电阻．
（2）电压表又叫伏特表，电流表又叫安培表，伏安法测电阻由此得名；
（3）要求滑动变阻器的滑片向右移时电流表示数变大，即连入电路的电阻值变小，所以滑动变阻器的下方接线柱要接在B点上，滑片向右滑动时，连入电路的电阻值才会变小，根据要求连接实物图，画出电路图；
（4）电学实验，在连接电路时开关必须是断开的，滑动变阻器的滑片要滑到最大阻值处，这样可以保护用电器．
（5）灯丝的电阻我们可以利用表中已有的数据，通过公式R=

U

I

分别计算，最后求取平均值．
（6）闭合开关前滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值；
a、灯泡不亮，可能是电路断路或灯泡短路或电路中的电流过小，电压表示数约等电源电压说明电压表串联在电路中测电源的电压，即电压表并联的部分断路；
b、电流表、电压表的指针均反偏说明两电表的正负接线柱接反了，最简单的解决方法是把电源的正负极进行调换；
c、根据题意可知，滑动变阻器不起调节作用，根据滑动变阻器的使用方法可以确定其连接的错误所在．

解答：解：（1）测电阻的实验原理为：R=

U

I

；
（2）实验中用到的电流表又叫安培表，电压表又叫伏特表，所以该实验又称为伏安法测电阻；
（3）要求滑动变阻器的滑片向右移时电流表示数变大，即连入电路的电阻值变小，所以滑动变阻器的下方接线柱要接在B点上，滑片向右滑动时，连入电路的电阻值才会变小，上方接线柱没有明显要求，连接实物图如下：

在画电路图时，注意电流表、电压表、滑动变阻器的连接．电路图如下：

（4）连接实物电路时，为了保护电路，开关必须断开，滑动变阻器的滑片要滑动阻值最大处，滑动变阻器下端选择的是右面的B接线柱，因此滑片必须移到A端．
（5）利用公式R=

U

I

分别计算三次测量的电阻值，最后求出平均值．
R₁=

U1

I1

=

2.2V

0.26A

≈8.46Ω，
R₂=

U2

I2

=

2.5V

0.28A

≈8.93Ω，
R₃=

U3

I3

=

3V

0.30A

=10Ω；
电阻值：R=

R1+R2+R3

3

=

8.46Ω+8.93Ω+10Ω

3

≈9.13Ω；
（6）a、闭合开关灯不亮，但电压表示数约等电源电压说明电压表并联的部分断路，即电路故障可能是灯泡断路；
b、流表、电压表的指针均反偏，最简单的解决方法是调换电源的正负极；
c、在使用滑动变阻器时，只有选用一上一下两个接线柱，滑动变阻器才具有调节作用；
当同时选用下面两个接线柱时或同时选用上面两个接线柱时滑动变阻器不起调节作用，两电表的示数较小说明下面两个接线柱同时接入电路．
故答案为：（1）R=

U

I

；（2）伏安；（3）实物图和电路图如上图；（4）断开；A；（5）8.46；8.93；10；9.13Ω；（6）小灯泡的灯丝断了；将电源正负极对调；滑动变阻器的下面两个接线柱同时接入电路．

点评：此题为实验题，主要考查了电路的连接、电路图的画法、欧姆定律的计算等问题，以及考查了电路故障的分析问题，难度较大．伏安法测电阻是初中物理最常用的测电阻的方法，实验中电压表、电流表及滑动变阻器的连接非常关键．如果测量的是灯丝的电阻，其阻值还会随着温度的升高而增大，应引起我们的注意．