Question

（2012?黑龍江）在“用伏安法測量小燈泡的電阻”實驗中，電源保持不變，小燈泡的額定電壓為2.5V．
（1）電路接通后，小明發現移動滑動變阻器的滑片使其接入電路的電阻減小，電壓表的示數也變小了．你認為該電路連接中存在的錯誤是

電壓表并聯在滑動變阻器兩端

．
而小輝連接好電路，剛閉合開關時，結果發現小燈泡發光較暗，電流表與電壓表都有示數，并且無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，電流表與電壓表示數都不發生變化．這是因為

滑動變阻器同時接下面兩個接線柱

．
（2）如圖所示，小華在連接電路時，想使滑動變阻器的滑片向右移動時變阻器的阻值變小，請你幫助她將這一電路的實物圖，以筆代線連接完整．
（3）小華將測量得到的數據及計算結果填入下面的表格中：

實驗次數 物理量

1

2

3

4

電壓U/V

2.5

2.0

1.5

1.0

電流I/A

0.30

0.26

0.22

0.20

電阻R/Ω

8.3

7.7

6.8

5.0

可以得出小燈泡正常發光時的電阻為

8.3

Ω（保留一位小數）．
（4）進一步分析上表中的數據發現，燈絲的阻值是變化的，其原因是

燈絲電阻隨溫度的升高而增大

．這種現象在生活中也有體現．例如家里的白熾燈在剛開燈的瞬間，燈絲

容易

燒掉．（選填“容易”或“不容易”）
（5）在物理實驗中通過多次測量獲得數據，有的是通過多次測量獲得數據，求平均值來減小實驗誤差；有的是通過多次測量獲得多組數據，來尋找一定的規律．下列哪個實驗在數據處理與分析上與其它三個實驗的不相同

C

A、探究導體中電流與電壓的關系     B、探究導體中電流與電阻的關系
C、伏安法測量定值電阻與阻值       D、研究電磁鐵磁性強弱與電流的關系．

Answer 1

分析：（1）在“用伏安法測量小燈泡的電阻”實驗中，電壓表與燈泡并聯，隨滑動變阻器接入電路的阻值減小，電路電流增大，燈泡兩端電壓變大，電壓示數應變大，滑動變阻器兩端電壓變小，如果電壓表與滑動變阻器并聯，則電壓表示數變大；閉合開關，燈泡發光較暗，說明電路電流太小，電路電阻太大，電壓表與電流表有示數，無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，電流表與電壓表示數都不發生變化，說明滑動變阻器不能改變電路阻值，滑動變阻器可能同時接下面兩個接線柱，成為定值電阻，滑動變阻器可能接上面兩個接線柱，滑動變阻器沒有介入電路，被短路，綜合分析可知原因是滑動變阻器同時接下面兩個接線柱；
（2）根據燈泡額定電壓確定電壓表的量程，燈泡、滑動變阻器串聯接入電路，電壓表并聯在燈泡兩端，連接電路時要注意滑動變阻器的接法；
（3）燈泡電壓等于額定電壓時，燈泡正常發光，由表中數據找出燈泡額定電壓所對應的電流，然后由歐姆定律求出燈泡的阻值；
（4）隨燈泡電壓與電流的增大，燈泡實際功率增大，燈絲溫度升高，燈絲電阻隨之變大，從溫度對電阻的影響分析燈絲電阻變化的原因；根據燈絲電阻與溫度的關系，結合功率公式分析家里的白熾燈在剛開燈的瞬間，容易發生什么情況；
（5）逐一分析各選項多次測量的目的，然后做出選擇．

解答：解：（1）電路接通后，移動滑動變阻器的滑片使其接入電路的電阻減小，電路的總電阻減小，電路電流增大，燈泡兩端電壓變大，滑動變阻器兩端電壓變小，電壓表的示數也變小了，說明電壓表并聯在滑動變阻器兩端；合開關時，小燈泡發光較暗，說明電路電流太小，電路總電阻太大，無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，電流表與電壓表示數都不發生變化，說明滑動變阻器不能改變電路電阻，這是因為：滑動變阻器同時接下面兩個接線柱造成的；
故答案為：電壓表并聯在滑動變阻器兩端；滑動變阻器同時接下面兩個接線柱．
（2）燈泡額定電壓是2.5V，電壓表選3V量程，滑動變阻器、燈泡串聯接入電路，電壓表并聯在燈泡兩端，電路圖如圖所示；
故答案為：電路圖如圖所示．
（3）由表知，燈泡額定電壓U=2.5V對應的電流
I=0.30A，燈泡正常發光時的電阻
R=

U

I

=

2.5V

0.3A

≈8.3Ω；
故答案為：8.3．
（4）由表中數據知：隨燈泡電壓與電流的增大，燈泡實際功率增大，燈絲溫度升高，燈絲電阻隨之變大，這表明：隨燈絲溫度升高，燈絲電阻變大；家里的白熾燈在剛開燈的瞬間，溫度較低，燈絲電阻R較小，燈泡兩端電壓U為220V不變，由公式P=

U2

R

可知燈泡的瞬時功率較大，溫度迅速升高而更容易把燈絲燒壞；
故答案為：燈絲電阻隨溫度的升高而增大；容易．
（5）A、探究導體中電流與電壓的關系，B、探究導體中電流與電阻的關系，D、研究電磁鐵磁性強弱與電流的關系，多次測量的目的是：獲得多組數據，來尋找一定的規律；C、伏安法測量定值電阻與阻值，多次測量的目的是：多次測量獲得數據，求平均值來減小實驗誤差；故C實驗多次測量的目的與ABD多次測量的目的不同；
故選C．

點評：本題考查了實驗故障分析、連接實物圖、求燈泡電阻、溫度對燈絲電阻的影響及其應用、實驗進行多次測量的目的判斷等問題，涉及的問題較多；分析電路故障時，要全面分析，找出各種可能的故障原因，最后綜合分析得出結論．