Question

16．如圖甲所示是利用伏安法測(cè)量小燈泡L電阻的實(shí)驗(yàn)電路，已知小燈泡L的額定電壓為2.5V，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20歐．
（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線將如圖甲中的實(shí)物電路連接完整（要求：閉合開關(guān)后，變阻器的滑片向左滑動(dòng)時(shí)燈泡變亮）

（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片置于B（選填“A”或“B”）端．
（3）測(cè)量過(guò)程中，某一次的電流值如圖乙所示，則電流值是0.26A．這時(shí)，燈絲突然燒斷，則電壓表的示數(shù)變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）．換相同規(guī)格的燈泡，重測(cè)的數(shù)據(jù)如圖1所示，并匯出I-U圖象如圖丙中的A圖線．
（4）依據(jù)表中的數(shù)據(jù)，小張求出小燈泡電阻的平均值，你同意這種做法嗎？說(shuō)出你的理由：不同意，燈絲的電阻受溫度影響，不是一個(gè)定值，取平均值沒(méi)有意義．（作出判斷并說(shuō)出理由）

電壓/V	0.5	2.0	1.5	2.0	2.5	3.0
電流/A	0.10	0.16	0.20	0.23	0.25	0.27
電阻/Ω	5.0	6.3	7.5	8.7	10.0	11.1
平均/Ω	8.1

（5）另外一組同學(xué)用相同的器材和電路圖也做該實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于接線錯(cuò)誤，根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)繪出的I-U圖象如圖丙中的B圖線．你認(rèn)為錯(cuò)誤可能是電壓表接在了滑動(dòng)變阻器的兩端．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡的額定電壓選擇合適的量程，并與被電路并聯(lián)；滑動(dòng)變阻器根據(jù)題目要求，采用一上一下的接法；
（2）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開，應(yīng)將滑片滑動(dòng)變阻器的最大值處；
（3）由圖乙根據(jù)電流表的量程和分度值，讀出電流表示數(shù)；燈絲燒斷，電壓表被串聯(lián)入電路中，由此分析其示數(shù)的變化情況；
（4）影響電阻的因素有：導(dǎo)體的溫度、長(zhǎng)度、橫截面積和材料等，而小燈泡兩端的電壓不同，小燈泡燈絲的溫度會(huì)不同，因此電阻也不同；
（5）電壓表并聯(lián)在燈泡兩端時(shí)，隨著電流的增大，燈泡兩端的電壓增大，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)，變阻器兩端的電壓會(huì)隨之減小．

解答 解：（1）由題可知，燈泡的額定電壓U_額=2.5V＜3V，電壓表采用0-3V量程并與燈泡并聯(lián)，變阻器的滑片向左滑動(dòng)時(shí)燈泡變亮，表明接入電路的電阻變小，由圖可知，應(yīng)采用變阻器的左下接線柱，如圖所示；

（2）為了保護(hù)電路，應(yīng)將滑片移到變阻器的最大阻值處，由圖甲知，應(yīng)向B端調(diào)整滑動(dòng)變阻器的滑片，使電路中電阻最大，電流最��；
（3）由圖乙知，電流表使用0～0.6A量程，分度值為0.02A，此時(shí)電流值為0.26A；
由圖知，L與變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)燈泡L兩端電壓，所以電壓表示數(shù)小于電源電壓．當(dāng)燈泡絲燒斷后，電壓表串聯(lián)在電路中，相當(dāng)于電壓表測(cè)量電源電壓，所以電壓表的示數(shù)變大；
（4）因?yàn)闊艚z的電阻與溫度有關(guān)，而燈泡兩端的電壓越大，通過(guò)燈電流越大，根據(jù)P=UI可知燈的功率越大，燈絲的溫度越高，因此小燈泡在不同電壓下工作時(shí)，小燈泡的燈絲溫度不同，電阻也不相同，所以不能求燈絲電阻的平均值；
（5）丙圖中的B圖象，隨著電流的增大，電壓減小，正好與A圖象相反，符合滑動(dòng)變阻器兩端電壓的變化規(guī)律，所以錯(cuò)誤的原因是電壓表接在了滑動(dòng)變阻器的兩端．
故答案為：（1）如圖；（2）B；（3）0.26；變大；（4）不同意；燈絲的電阻受溫度影響，不是一個(gè)定值，取平均值沒(méi)有意義；（5）電壓表接在了滑動(dòng)變阻器的兩端．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器使用、電路故障原因與現(xiàn)象的對(duì)應(yīng)關(guān)系、影響電阻的因素等知識(shí)點(diǎn)，涉及知識(shí)點(diǎn)多，綜合性強(qiáng)．其中，分析電路故障、從圖象變化規(guī)律得到電阻變化規(guī)律是此題的難點(diǎn)．