Question

17．小明用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路做“測量小燈泡的電阻”實(shí)驗(yàn)

（1）圖甲中的①和②表示電表分別代表什么代表，①是電壓表，②是電流 表
（2）小明剛連接完最后的一根導(dǎo)線，立即看燈泡發(fā)出耀眼的光，在一旁觀察的小雨一驚提醒小明實(shí)驗(yàn)中有問題，小明想：我的實(shí)驗(yàn)連接沒有問題啊！請你幫助小明找出實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)操作不當(dāng)之處：①連線時(shí)開關(guān)沒有斷開，②滑動(dòng)變阻器滑片未處于阻值最大處．
（3）當(dāng)小明調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使用小燈泡的電流為0.23A，電壓表讀數(shù)如圖乙所示，則此時(shí)小燈泡的電阻是10Ω．
（4）做完實(shí)驗(yàn)后，小明將“測小燈泡的電阻”實(shí)驗(yàn)與“探究電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)做法有許多相似的地方，也有不同之處，請你寫出一個(gè)不同之處在不超過電壓表量程的情況下，并且前者實(shí)驗(yàn)電壓表示數(shù)要求不能超過燈額定電壓的五分之一（其它合理也可）．
（5）小明根據(jù) 測量的多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，做出I-U圖象（如圖丙所示），結(jié)果發(fā)現(xiàn)圖線不是直線，這表明燈泡的電流與電壓不成正比，你認(rèn)為原因是燈絲電阻隨溫度升高而增大．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電壓表要與燈泡并聯(lián)，電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中，可判斷圖中的電表位置；
（2）立即發(fā)光，說明開關(guān)是閉合的，發(fā)出明亮的光，說明電路中的電流較大，電阻是小的，據(jù)此判斷所出現(xiàn)的問題即可；
（3）讀取電壓表示數(shù)時(shí)，應(yīng)先明確量程和分度值，再讀出結(jié)果，利用歐姆定律進(jìn)行計(jì)算；
（4）根據(jù)測量過程中電壓大小分析；
（5）燈泡的燈絲會隨溫度的變化而改變，這是造成電流與電壓不成正比的真正原因．

解答 解：（1）觀察電路圖可知，①與燈泡并聯(lián)，所以是電壓表；②串聯(lián)在電路中，所以是電流表；
（2）連接電路后，燈泡立即發(fā)出明亮的光，說明開關(guān)已閉合，且電路中電阻較小，故問題為：①連線時(shí)開關(guān)沒有斷開； ②滑動(dòng)變阻器滑片未處于阻值最大處；
（3）圖乙中電壓表所選量程為0～3V，分度值為0.1V，示數(shù)為2.3V，由歐姆定律，小燈泡的電阻：
R=$\frac{U}{I}=\frac{2.3V}{0.23A}$=10Ω；
（4）因燈的最大電壓不能超過燈額定電壓的五分之一，故兩實(shí)驗(yàn)在不超過電壓表量程的情況下，并且前者實(shí)驗(yàn)電壓表示數(shù)要求不能超過燈額定電壓的五分之一（其它合理也可）；
（5）圖線彎曲說明燈泡的電阻值在變化，這是因?yàn)闊艚z電阻隨溫度升高而增大，燈泡兩端電壓越大，通過燈的電流越大，燈的功率增大，燈絲溫度越高，電阻越大，所以圖線不是直線．
故答案為：（1）①電壓；②電流；
（2）①連線時(shí)開關(guān)沒有斷開； ②滑動(dòng)變阻器滑片未處于阻值最大處；
（ 3）10；
（4）在不超過電壓表量程的情況下，并且前者實(shí)驗(yàn)電壓表示數(shù)要求不能超過燈額定電壓的五分之一（其它合理也可）；
（5）燈絲電阻隨溫度升高而增大．

點(diǎn)評 本題測量小燈泡的電阻，考查電路連接、注意事項(xiàng)、電阻計(jì)算、影響電阻大小因素，并與研究電流電壓的關(guān)系實(shí)驗(yàn)作比較．