Question

3．某同學(xué)學(xué)習(xí)了歐姆定律之后在老師的指導(dǎo)下做“伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你幫助他一起完成實(shí)驗(yàn)：
（1）根據(jù)電路圖1，用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，連接實(shí)物圖2．（電壓表量程選用0-3V，電流表量程選用0-0.6A）

（2）閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為零，電壓表有明顯偏轉(zhuǎn)，則電路中發(fā)生的故障可能是R斷路（寫(xiě)出一種可能）．
（3）排除故障后開(kāi)始實(shí)驗(yàn)．前兩次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)已填在下面的表格內(nèi)，第三次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表的示數(shù)如圖3所示，請(qǐng)將下面表格中的空白處填寫(xiě)完整：①為0.2、②為8、③為8.1（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	電流/A	電壓/V	電阻/Ω	測(cè)量結(jié)果 R=8.1Ω
1	0.30	2.5	8.3
2	0.26	2.1	8.1
3	①	1.6	②

（4）做完上面實(shí)驗(yàn)后，他換了實(shí)驗(yàn)器材測(cè)了某一標(biāo)有“6V 3W”的小燈泡的電阻，并畫(huà)出了小燈泡的電流I與小燈泡兩端電壓U之間的關(guān)系圖象，從圖象4可知，當(dāng)燈泡兩端電壓變大時(shí)，電壓U與電流I的比值變大（變大/變小/不變），這是由于燈絲的電阻與溫度 有關(guān)．從圖象可以看出，當(dāng)小燈泡的實(shí)際功率為0.6W時(shí)，小燈泡兩端的電壓為2V．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖1確定電路的連接方式，連接實(shí)物；
（2）常見(jiàn)的電路故障有斷路與短路，根據(jù)電路故障分析電路故障現(xiàn)象，找出原因；
（3）根據(jù)電流表量程和分度值讀出電流表示數(shù)，由R=$\frac{U}{I}$計(jì)算電阻，再計(jì)算平均值；
（4）影響導(dǎo)體電阻的因素有材料、長(zhǎng)度、橫截面積，另外還與溫度有關(guān)，大部分金屬導(dǎo)體，電阻值隨溫度的升高而增大．根據(jù)P=UI由圖象找出此時(shí)燈泡兩端電壓．

解答 解：
（1）由圖，電流表、定值電阻、變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)定值電阻兩端電壓，已知電壓表量程選用0-3V，電流表量程選用0-0.6A，實(shí)物連接如圖所示：
；
（2）閉合開(kāi)關(guān)，電壓表有明顯偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明電壓表到電源間是通路，電流表示數(shù)為零，說(shuō)明電路可能斷路了，即可能是R斷路了；
（3）電流表使用0-0.6A量程，分度值0.02A，由圖3可知第三次電流表示數(shù)為0.2A，
所以第三次測(cè)得的電阻R₃=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.6V}{0.2A}$=8Ω，
所以測(cè)量結(jié)果：R=$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}+{R}_{3}}{3}$=$\frac{8.3Ω+8.1Ω+8Ω}{3}$≈8.1Ω；
（4）電壓與電流的比值就是燈絲的電阻值，隨著電壓的變大，通過(guò)燈絲的電流變大，燈絲產(chǎn)生的熱量變大，燈絲的溫度升高，燈絲的電阻值變大，說(shuō)明燈絲電阻與溫度有關(guān)．
由圖象，當(dāng)燈泡電壓為2V時(shí)，通過(guò)的電流為0.3A，由P=UI可知此時(shí)的電功率為0.6W．
故答案為：
（1）見(jiàn)上圖；（2）R斷路；（3）0.2；8；8.1；（4）變大；溫度；2．

點(diǎn)評(píng) 本題是伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)，考查了電路連接、電路故障、電流表讀數(shù)、歐姆定律的應(yīng)用等，都是�？嫉膯�(wèn)題要掌握好．