小海和小兰在“探究小灯泡电阻的实验中.要用小灯泡的额定电压为2.5V.电阻约为10Ω (1)小海的实验过程如下:①如图甲所示是小海连接的实验电路.其中有一根导线连接错误.请你在错误的导线上画“× .并在图中改正．②电路连接正确后.闭合开关.发现小灯泡不亮.电压表的示数为0V.电流表有示数.产生这种现象的原因是:小灯泡短路．③以上� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

5．小海和小兰在“探究小灯泡电阻”的实验中，要用小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω

（1）小海的实验过程如下：
①如图甲所示是小海连接的实验电路，其中有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并在图中改正（导线不许交叉）．
②电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表的示数为0V，电流表有示数，产生这种现象的原因是：小灯泡短路．
③以上故障排除后，再闭合开关，发现小灯泡仍不亮，但电流表和电压表均有示数，接下来他应进行的操作是：向左移动滑动变阻器的滑片．
④实验中小海设计的实验记录表格如表．请你找出表格中的问题：设计了电阻平均值一栏；小海又根据实验数据绘制成了U-I图象如图乙．根据该图象提供的信息，可计算出小灯泡正常发光时的电阻是12.5Ω．

实验次数	电压/V	电流/A	电阻/Ω	电阻平均值/Ω
1
2
3

（2）小兰想利用如图丙所示的电路测量未知电阻R_x的大小（R₀阻值已知）．下面是他的实验过程，请你帮他完成实验．
①闭合开关S和S₁，断开S₂，读出此时电压表的示数为U₁．
②闭合开关S和S₂，断开S₁，读出此时电压表的示数为U₂．
③未知电阻阻值的表达式为：R_x=$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{{U}_{2}}•{R}_{0}$
④实验后小兰又将开关S₂换成了一个电压表，当闭合开关S和S1时，发现电路中两个电压表的指针偏转角度相同．如果R₀=10OΩ且R_x≠R₀，则R_x=25Ω．

分析（1）①掌握电压表的连接，应与灯泡并联；
②小灯泡不亮，可能是断路或短路或实际功率太小，根据电压表和电流表的示数情况进行分析；
③电流表和电压表均有示数，说明电路完好，则是由于小灯泡功率太小造成的；
④根据灯丝的电阻随温度的升高而增大来进行分析；
根据图象确定额定电流，根据R=$\frac{U}{I}$计算出电阻值；
（2）分别测出电阻两端的电压及总电压，根据公式I=$\frac{U}{R}$计算出通过R₀的电流，便可得知通过R_x的电流，根据串联电路的电压规律计算出待测电阻两端的电压，便可根据R=$\frac{U}{I}$求出R_x的值．

解答解：（1）①电压表应与灯泡并联，滑动变阻器应与灯泡串联，如图所示：

②小灯泡不亮，电压表的示数为0V，电流表有示数，则可能是灯泡短路造成的；
③小灯泡仍不亮，但电流表和电压表均有示数，这说明电路中未发生断路，小灯泡也未短路，则可能是滑动变阻器的阻值太大，造成灯泡的实际功率太小，所以应该减小滑动变阻器的阻值，将滑片向左移动；
④灯丝的电阻与温度有关，所以不同电压下的电阻不同，不应该设置电阻的平均值一栏；
图象知，当灯泡两端的电压为2.5V时，灯泡中的电流大约等于0.2A，则R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω；
（2）①闭合开关S和S₁，断开S₂，电压表测量R_x和R₀的总电压，所以U_总=U1；
②闭合开关S和S₂，断开S₁，则电压表测量R₀两端的电压，所以U₀=U₂；
③U_x=U₁-U₂，I_x=I₀=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{0}}$，则R_x=$\frac{{U}_{x}}{{I}_{x}}$=$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{\frac{{U}_{2}}{{R}_{0}}}$=$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{{U}_{2}}$•R₀；
④若将S₂换成电压表，当闭合开关S和S₁时，两块电压表分别测量R₀和R_x的总电压及R_x两端的电压，又两个电压表的指针偏转角度相同，所以，
U_总=5U_x，U₀=4U_x，
即U₀：U_x=4：1，
根据串分压的知识，则R₀：R_x=4：1，
所以R_x=$\frac{1}{4}$R₀=$\frac{1}{4}$×100Ω=25Ω．
故答案为：（1）①见上图；②小灯泡短路；③向左移动滑动变阻器的滑片；④设计了电阻平均值一栏； 12.5；（2）②闭合开关S和S₂，断开S₁；③$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{{U}_{2}}•{R}_{0}$；④25．

点评此题是“探究小灯泡电阻”的实验，考查了电路的连接，电路故障的分析，同时考查了串分压的知识及欧姆定律的应用，难度较大．

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（2）原理：R=$\frac{U}{I}$．
（3）图中甲应是电流表，乙应是电压表．
（4）为了减小误差，电压表选用0-3V量程，若待测电阻为10Ω，则变阻器接入电路的阻值不得小于10Ω．
（5）根据要求连接实物图，要求当滑片P向左滑动时电流表示数变大，连接电路时，开关应断开，滑片P应放在B处．（填字母）
（6）根据电流表和电压表的数据如图丙所示，请填入表格．

电压（V）	电流（A）	电阻（Ω）

（7）从实验表格分析，此实验存在缺陷，还应进行多次测量，求平均电阻值，目的是减小误差．
（8）如果实验中电流表坏了，请你利用电路完成该实验，你的主要操作步骤是：
①按照电路图连接电路闭合开关，用电压表测出待测电阻R_x两端的电压U_x
②断开开关，把电压表并联在定值电阻R₀两端；闭合开关，用电压表测出定值电阻R₀两端的电压U，R=$\frac{{U}_{x}}{{U}_{0}}$•R₀．
（9）实验过程中，一些小组发生了现象，请你分析原因：
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