Question

在伏安法測燈泡的電阻的實(shí)驗(yàn)中，已知燈泡的電阻約為10Ω，滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“20Ω 1.5A”字樣，
（1）實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示，請完成圖中的實(shí)物連接；

（2）在連接電路的過程中，開關(guān)應(yīng)該是______的，開關(guān)閉合前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)調(diào)到______的位置（“a或b”）；
（3）某同學(xué)實(shí)驗(yàn)前電表已經(jīng)調(diào)零，當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，出現(xiàn)如圖所示情況，可能出現(xiàn)的問題是______．

（4）電路更正后測燈絲電阻得到如下表格數(shù)據(jù)：

	電壓/V	電流/A	電阻/Ω
1	1.0	0.10	10
2	2.0	0.18	11.11
3	2.5	0.20

①請?zhí)詈帽砀裰械目崭瘢篲_____．
②分析三次實(shí)驗(yàn)得到的電阻，你有什么發(fā)現(xiàn)？答：______；
為什么會出現(xiàn)這種情況？______．
（5）若實(shí)驗(yàn)中電壓表壞了，再給你一個(gè)定值電阻，如何設(shè)計(jì)一個(gè)電路使這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以繼續(xù)進(jìn)行．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)伏安法測燈泡的電阻的原理可知：燈泡與滑動(dòng)變阻器都串聯(lián)在電路中，注意滑動(dòng)變阻器要采取“一上一下”的原則，根據(jù)電源電壓和燈泡的阻值判斷電壓表和電流表的量程選擇．
（2）為了保護(hù)電路，連接電路時(shí)，開關(guān)處于斷開狀態(tài)，滑動(dòng)變阻器的滑片處于最大阻值處．
（3）從電流表的正確使用方法上找到指針不正常偏轉(zhuǎn)的原因．
（4）知道電壓和電流，根據(jù)R=計(jì)算電阻，比較每次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)變化，得出結(jié)論，正確理解分析引起變化的原因．
（5）電壓表是測燈泡兩端電壓的，若電壓表損壞，即不能直接測出電壓值，可根據(jù)并聯(lián)電路中電壓的特點(diǎn)去設(shè)計(jì)，解決電壓不能直接測量的缺點(diǎn)．
解答：解：（1）由實(shí)物圖可知：滑動(dòng)變阻器已經(jīng)連接上邊的一個(gè)接線柱，則應(yīng)再接下邊的a接線柱，而燈泡左邊連接了電壓表的負(fù)接線柱，則滑動(dòng)變阻器流出的電流就從燈泡右邊流入；因電源電壓為3V，燈泡電阻為10Ω，電路中最大電流為：0.3A，故電壓表量程為3V，電流表量程為0.6A；實(shí)物連接如圖：
（2）根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖時(shí)，開關(guān)處于斷開狀態(tài)，避免連接完最后一根導(dǎo)線，電路中就有電流，可能會損壞電路元件．
滑動(dòng)變阻器的滑片處于b端，連入電路的阻值最大，電流最小，對電路起到保護(hù)作用．
故答案為：斷開、b．
（3）如圖，電流表指針反偏，說明電流表流入的電流方向不對，即正負(fù)接線柱接反了引起的．
故答案為：正負(fù)接線柱接反．
（4）①已知第3次的電壓、電流值為2.5V、0.2A；則R===12.5Ω；
②三次結(jié)果相比較，電阻值逐漸變大，表明燈泡的阻值變大，而燈泡的材料、長度和粗細(xì)都不變，只有隨電壓的增加，電流增大，引起燈絲溫度升高，所以電壓變大，溫度升高，燈絲電阻變大．
故答案為：①12.5；②電阻變大；電壓變大，溫度升高，燈絲電阻變大．
（5）若電壓表損壞，即不能直接測出電壓值，于是設(shè)計(jì)時(shí)，讓待測電阻與定值電阻并聯(lián)，用電流表先后測量它們的電流，根據(jù)歐姆定律和并聯(lián)電路中電壓的特點(diǎn)可求，電阻Rx的電壓和電流，電路設(shè)計(jì)如圖：
點(diǎn)評：本題考查了電流表和電壓表的量程選擇，重點(diǎn)考查實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)的分析．