Question

在“測量小燈泡的電阻”實驗中，電源電壓6V保持不變，小燈泡的額定電壓為3.8V．連接電路如圖1所示．

（1）連接電路時開關(guān)是

斷開

狀態(tài)，滑動變阻器在電路中起到

保護電路

的作用，所以在閉合開關(guān)時，滑動變阻器應(yīng)該處在

b

端．
（2）實驗時，實驗原理是：R=

U

I

．用

電壓表

測量小燈泡兩端的電壓，用

電流表

測量通過小燈泡的電流，這種實驗方法叫做

伏安法

．
（3）接通電路后，他將測得的數(shù)據(jù)及計算結(jié)果填在下面的表格中：

實驗次數(shù) 物理量	1	2	3	4
電壓U/V	3.8	3	2	1.5
電流I/A	0.28	0.24	0.18	0.14
電阻R/Ω	13.57	12.5	11.1	10.7

（4）分析表中的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)燈絲的電阻是變化的，這說明

燈絲電阻的大小與溫度有關(guān)

（5）圖2是某同學(xué)做這個實驗連接的實物圖，請你指出其中的三個錯誤或不妥之處．
①

兩節(jié)干電池的電壓達不到6V

②

電流表的正負接線柱接反了

③

滑動變阻器連接了下面的兩個接線柱

（6）如果電壓表的量程0～15V已經(jīng)損壞了，但0～3V的量程仍然能正常使用，請問能完成實驗嗎？如果不能，為什么？如果能，該怎樣做？

Answer 1

分析：（1）連接電路時，開關(guān)應(yīng)斷開，滑動變阻器應(yīng)置于最大阻值處；
（2）實驗的原理是利用了歐姆定律的變形公式，用電壓表和電流表來測電阻的方法稱為伏安法；
（4）小燈泡的燈絲電阻不是固定的，會隨溫度的變化而改變；
（5）根據(jù)電流表的連接要求、滑動變阻器的連接要求、電源的特點等來判斷電路中的連接是否存在問題；
（6）根據(jù)電源電壓為6V，小燈泡的額定電壓為3.8V，可得出滑動變阻器的分壓大小，據(jù)此來想出實驗的改進方法．

解答：解：（1）連接電路時開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)，滑動變阻器在電路中起到保護電路的作用，所以在閉合開關(guān)時，滑動變阻器應(yīng)該處在b端．
（2）實驗時，實驗原理是：R=

U

I

．用電壓表（伏物表）測量小燈泡兩端的電壓，用電流表（安培表）測量通過小燈泡的電流，這種實驗方法叫做伏安法．
（4）分析表中的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)燈絲的電阻是變化的，這是因為燈絲電阻的大小與溫度有關(guān)，溫度越高，其阻值越大．
（5）分析實物圖可以看出，其中有三個錯誤工不妥之處：①實驗中，要求電源電壓為6V，而兩節(jié)干電池的電壓達不到6V；
②電流表的正負接線柱接反了；③滑動變阻器連接了下面的兩個接線柱，起不到調(diào)節(jié)電阻的作用．
（6）如果電壓表的量程0～15V已經(jīng)損壞了，但0～3V的量程仍然能正常使用，根據(jù)電源電壓為6V，小燈泡的額定電壓為3.8V，可得出滑動變阻器的分壓為6V-3.8V=2.2V，不超過電壓表的小量程．故可以將電壓表接在滑動變阻器的兩端來進行實驗．
故答案為：
（1）斷開；保護電路；b；
（2）

U

I

；電壓表；電流表；伏安法；
（4）燈絲電阻大小與溫度有關(guān)；
（5）①兩節(jié)干電池的電壓達不到6V；
②電流表的正負接線柱接反了；
③滑動變阻器連接了下面的兩個接線柱；
（6）能完成實驗．可將電壓表改接在滑動變阻器的兩端進行實驗．

點評：“測量小燈泡的電阻”是電學(xué)部分一個重要實驗．本題設(shè)計難度不大，但考查全面，解決的關(guān)鍵是把握電路的連接、元件的使用、實驗的原理、數(shù)據(jù)的分析及操作注意事項等．