Question

小明在學(xué)習(xí)了歐姆定律之后，想要用伏安法要測量一個(gè)小燈泡的電阻．
（1）請(qǐng)你幫他在下面方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．
（2）將圖甲中的器材連成實(shí)驗(yàn)電路．要求：實(shí)物位置不動(dòng)，導(dǎo)線不交叉．
（3）伏安法測電阻的原理是

R=

U

I

或歐姆定律

，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中直接測量的物理量是

燈泡兩端的電壓

和

通過燈泡的電流

．用伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器的作用是

保護(hù)電路

和

改變燈泡兩端的電壓（或通過燈泡的電流）

．
（4）當(dāng)閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)電流表讀數(shù)有變化，電壓表的示數(shù)始終為零．其可能的原因是：

C

A．滑動(dòng)變阻器接觸不良　　　   B．開關(guān)接觸不良
C．小燈泡兩端短路　　　　   　D．小燈泡的燈絲斷了
（5）小明正確連接電路，當(dāng)接通開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)（等于電源電壓），電流表的示數(shù)為零．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，電壓表讀數(shù)基本沒變化，電流表示數(shù)始終為零．其原因可能是：

D

A．滑動(dòng)變阻器接觸不良；　　   B．開關(guān)接觸不良
C．小燈泡兩端短路　　　　　   D．小燈泡的燈絲斷了
（6）如果測量時(shí)電壓表示數(shù)為2.4V，電流表示數(shù)如圖10乙所示，則通過小燈泡的電流為

0.24

A，被測小燈泡的阻值為

10

Ω．
（7）測出小燈泡電阻后，小明用自帶的一段電爐絲換下燈泡．并通過改變滑動(dòng)變阻器的阻值，讀出電流表、電壓表相應(yīng)的數(shù)值，見下表．由表格內(nèi)的數(shù)據(jù)分析可得的結(jié)論：

電阻不變，導(dǎo)體中的電流與它兩端的電壓成正比

．測出電爐絲的電阻

11.25

Ω．

電流/A	0.4	0.8	1.2	1.6
電壓/V	4.5	9.0	13.5	18.0

Answer 1

分析：（1）將電壓表與燈泡并聯(lián)測量電壓，電流表與燈泡串聯(lián)測電流，滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中調(diào)節(jié)燈泡兩端的電壓和電流，根據(jù)測量原理畫出電路圖；
（2）根據(jù)電路圖連接實(shí)物，注意連接的方式和順序與電路圖一致；
（3）伏安法測電阻的原理是：R=

U

I

或歐姆定律；
實(shí)驗(yàn)中需要測量燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流；
滑動(dòng)變阻器在電路中的基本作用是保護(hù)電路；主要作用是改變燈泡的電壓和電流；
（4）電流表有示數(shù)，則電路中無斷路；
電壓表無示數(shù)，則燈泡兩端無電壓，可能是燈泡短路；
（5）電流表示數(shù)為零，則電路中有斷路，電壓表有示數(shù)，則與電壓表并聯(lián)的電路斷路；
（6）確定電流表的量程和分度值，讀出電流表的示數(shù)，根據(jù)R=

U

I

計(jì)算出電阻的阻值；
（7）分析表格中電壓和電流的變化，得出電流和電壓的關(guān)系：電阻不變，電流和電壓成正比；
計(jì)算出每組的電流和電壓值，代入公式計(jì)算出電阻，然后求平均值．

解答：解：（1）畫出伏安法測電阻的電路圖，如圖所示：
；
（2）按照電路圖連接實(shí)物電路，電源由2節(jié)干電池組成，可選擇0～3V的量程，根據(jù)實(shí)際，電流表可選擇0～0.6A量程，如圖所示：

（3）伏安法測電阻的原理是：R=

U

I

或歐姆定律；
在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，需要測量燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流；
滑動(dòng)變阻器的作用是保護(hù)電路和改變燈泡兩端的電壓（或通過燈泡的電流）；
（4）A、滑動(dòng)變阻器接觸不良，則電流表不會(huì)有示數(shù)，不符合題意；
B、開關(guān)接觸不良，則電流表無示數(shù)，不符合題意；
C、小燈泡兩端短路，則電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，滑動(dòng)變阻器仍能起作用，符合題意；
D、小燈泡的燈絲斷了，則電流表的示數(shù)為零，不符合題意；
（5）A、滑動(dòng)變阻器接觸不良，則電壓表的示數(shù)也會(huì)為零，不符合題意；
B、開關(guān)接觸不良，則電壓表的示數(shù)為零，不符合題意；
C、小燈泡兩端短路，則電壓表的示數(shù)為零，不符合題意；
D、小燈泡的燈絲斷了，則電流表示數(shù)為零，電壓表示數(shù)等于電源電壓，符合題意；
（6）由圖乙知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.24A；
則R=

U

I

=

2.4V

0.24A

=10Ω
（7）由表格中數(shù)據(jù)知，電阻不變，電壓增大為原來的幾倍，則電流越變?yōu)樵瓉淼膸妆�，可知電阻不變，�?dǎo)體中的電流與它兩端的電壓成正比；
由表格中數(shù)據(jù)知，幾次測量的電阻的阻值相同，則R=

U

I

=

4.5V

0.4A

=11.25Ω．
故答案為：（1）（2）見上圖；（3）R=

U

I

或歐姆定律；燈泡兩端的電壓；通過燈泡的電流；保護(hù)電路；改變燈泡兩端的電壓（或通過燈泡的電流）；（4）C；（5）D；（6）0.24；10；（7）電阻不變，導(dǎo)體中的電流與它兩端的電壓成正比；11.25．

點(diǎn)評(píng)：此題是測量燈泡的電阻實(shí)驗(yàn)，考查了測量原理，電路故障的分析，注意短路和斷路的現(xiàn)象區(qū)別，同時(shí)考查了電流表的讀數(shù)及電阻的計(jì)算，注意掌握基礎(chǔ)知識(shí)．