Question

李明同學在用伏安法測量小燈泡的電阻時所用元件如圖和測量數據如表所示．

（1）請在右框中畫出實驗所用的電路圖，并按電路圖用鉛筆代替導線連接實物．注：燈泡的電阻約10Ω，滑片P向右滑，燈泡變暗．
（2）在連接電路中，開關處于______，滑動變阻器滑片應置于______
（3）李明檢查電路連接無誤后，閉合開關，測得燈泡的電流和電壓如圖甲、乙所示，則通過燈泡的電流是______ A，燈泡兩端的電壓是______V．此時燈泡的電阻是______Ω
（4）在實驗過程中，可能會遇到種種問題，請你分析其原因．
A、正確接好電路后，閉合開關，電壓表和電流表都有示數，但燈不亮．______
B、電壓表指針向左偏（反偏）．______
C、電壓表和電流表都有較大示數，但無論怎么移動滑動變阻器滑片，電壓表和電流表示數都不變．其原因是______
（5）經分析發現：電阻隨電壓升高逐漸變大．請你分析原因______．

次數	U\V	I\A	R\Ω
1	0.5	0.15	3.3
2	1	0.2	5
3	1.5	0.24	6.25
4	2	0.26	7.8

Answer 1

解：（1）實驗電路圖如圖一所示；實物圖如圖二所示．
故答案為：實驗電路圖如圖一所示；實物圖如圖二所示．
（2）在連接電路中，開關處于斷開狀態；由電路圖知：滑動變阻器滑片應置于右端．
故答案為：斷開狀態；右端．
（3）電流表的量程是0.6A，最小分度值是0.02A，電流表示數I=0.26A；電壓表量程是3V，最小分度值是0.1V，
電壓表示數U=2.5V；電阻值R==≈9.6Ω．
故答案為：0.26；2.5；9.6．
（4）A、正確接好電路后，閉合開關，電壓表和電流表都有示數，但燈不亮，原因是燈泡短路；
B、電壓表指針向左偏（反偏），原因是：電壓表正負接線柱接反了；
C、電壓表和電流表都有較大示數，但無論怎么移動滑動變阻器滑片，電壓表和電流表示數都不變，
其原因是：滑動變阻器接上面兩個接線柱．
故答案為：A、燈泡短路；B、滑動變阻器接上面兩個接線柱；C、滑動變阻器接上面兩個接線柱．
（5）由表中數據知，隨電壓的增大，電流增大，燈泡功率P=UI增大，溫度升高；燈泡電阻隨電壓升高逐漸變大，
原因是：燈泡電阻隨溫度的升高而增大．
故答案為：燈泡電阻隨溫度的升高而增大．

分析：（1）伏安法測電阻時，電源、開關、滑動變阻器、待測電阻、電流表組成串聯電路，電壓表測待測電阻兩端的電壓，據此畫出實驗電路圖；
根據電路圖，從電源的正極出發，按照電流的流向，先串后并的原則連接電路；電壓表并在待測燈泡兩端；連接滑動變阻器時，要接“一上一下”兩個接線柱，連接電表時要注意正負接線柱不要接反．
（2）為保證電路安全，連接電路時開關應斷開；滑動變阻器接入電路的阻值應為最大阻值，根據滑動變阻器的連接方式判斷滑片的位置．
（3）確定電壓表的量程、最小分度值，讀出電壓表示數；確定電流表量程、最小分度值，讀出電流表示數；
由歐姆定律求出小燈泡的阻值．
（4）A、燈不亮可能是燈泡斷路或短路或燈泡之外的電路斷路；電壓表和電流表都有示數，說明電路不存在斷路，綜合分析可知電路故障是燈泡短路；
B、電壓表正接線柱接近電源一端，負極接近電源負極一端，電壓表指針正向偏轉；電壓表指針反向偏轉，原因是電壓表正負接線柱接反了；
C、電壓表示數偏大．說明電路總電阻偏小；電流表有較大示數，說明燈泡分壓較大，燈泡之外電路電阻較小；移動滑動變阻器滑片，電壓表和電流表示數都不變，可能是滑動變阻器接下面兩個接線柱，電阻全部接入電路中，或滑動變阻器接上面兩個接線柱，滑動變阻器接入電路的電阻為零；總和分析可知故障原因是：滑動變阻器接上面兩個接線柱，滑動變阻器接入電路的阻值為零．
點評：（1）本題考查了伏安法測電阻實驗的實驗原理、電路圖、實物圖的連接、滑動變阻器的正確使用、電壓表與電流表的讀數、應用歐姆定律求電阻、電路故障分析、燈泡電阻與溫度的關系，涉及的知識點較多，但都是基本內容，是一道基礎題，平時要注意相關知識的積累．
（2）導體電阻由導體材料、長度、橫截面積決定，同時受導體溫度的影響．