Question

20．在“在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)”中，
（1）實(shí)驗(yàn)的原理是：R=$\frac{U}{I}$．
（2）連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑到阻值最大處，這樣做的作用是為了保護(hù)電路；它還有一個(gè)作用是：通過(guò)改變連入電阻大小改變加在待測(cè)電阻兩端的電壓．
（3）要測(cè)量一個(gè)小燈泡的阻值，請(qǐng)你將正確的電路圖畫在虛線框內(nèi)．

（4）圖甲是某次用電壓表和電流表測(cè)量小燈泡電阻（大約為10Ω）的實(shí)物圖，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，按照實(shí)驗(yàn)的要求完成電路的連接．（要求：滑動(dòng)變阻器的滑片向右移時(shí)電流表示數(shù)變大）
（5）某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)如圖乙所示，則此時(shí)小燈泡的電阻為8Ω
（6）該同學(xué)作出了小燈泡兩端電壓和電流圖象如圖丙所示，根據(jù)圖象可知小燈泡的電阻是變化的（選填“變化”或“恒定不變”），其原因是：燈絲的電阻隨溫度的變化而變化．

Answer 1

分析 （1）伏安法測(cè)電阻，是利用伏特表（電壓表）和安培表（電流表）分別測(cè)量導(dǎo)體兩端電壓和通過(guò)導(dǎo)體的電流，然后利用R=$\frac{U}{I}$計(jì)算電阻；
（2）連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)須斷開(kāi)，這是為了防止電路中有短路的地方而導(dǎo)致用電器損壞；閉合開(kāi)關(guān)前將滑動(dòng)變阻器的滑片達(dá)到最大阻值處，是為了讓電路中有較大的電阻，防止電路中電流過(guò)大而燒壞用電器，都是為了保護(hù)電路；本實(shí)驗(yàn)是測(cè)量性實(shí)驗(yàn)，要采取獲得多組數(shù)據(jù)求平均值的方法減小誤差，滑動(dòng)變阻器在實(shí)驗(yàn)中通過(guò)移動(dòng)滑片，可獲得多組數(shù)據(jù)．
（3）伏安法測(cè)電阻，電源、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器、電流表、待測(cè)電阻組成串聯(lián)電路，電壓表并聯(lián)在待測(cè)電阻兩端，據(jù)此作出電路圖；
（4）根據(jù)電路中的最大電流選擇電流表的合適量程，當(dāng)電流表示數(shù)變大時(shí)，表明滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小，據(jù)此選擇變阻器下面的接線柱；
（5）根據(jù)電壓表、電流表的量程，明確最小分度，讀出具體數(shù)值，再利用R=$\frac{U}{I}$計(jì)算電阻；
（6）小燈泡兩端電壓和電流圖象為一曲線，說(shuō)明R為變化的；燈絲的電阻隨溫度的變化而變化．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量是導(dǎo)體兩端的電壓和通過(guò)導(dǎo)體的電流，再依據(jù)R=$\frac{U}{I}$計(jì)算電阻；故實(shí)驗(yàn)原理為R=$\frac{U}{I}$；
（2）為保護(hù)電路，在連接過(guò)程中開(kāi)關(guān)須斷開(kāi)，在開(kāi)關(guān)閉合之前，滑片應(yīng)處于最大阻值處；通過(guò)移動(dòng)滑片，可獲得多組數(shù)據(jù)，通過(guò)求平均值，減小誤差；
（3）電路圖如圖1：

（4）電源由兩節(jié)干電池組成，電壓為3V，因此電壓表選用0～3V；電路中的最大電流I_大=$\frac{U}{{U}_{L}}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A＜0.6A；因此電流表選用0～0.6A；滑動(dòng)變阻器的滑片向右移時(shí)電流表示數(shù)變大，表明滑片向右移動(dòng)接入電路中的電阻變小，因此采用右下接線柱，據(jù)此連圖如圖2：

（5）由圖乙可讀出電壓表示數(shù)U_L為2.4V，電流表示數(shù)IL為0.3A，燈泡電阻：R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{2.4V}{0.3A}$=8Ω；
（6）小燈泡兩端電壓和電流圖象為一曲線，因?yàn)閁=RI，說(shuō)明R大小不是一個(gè)定值，而是變化的；原因是燈絲的電阻隨溫度的變化而變化．
故答案為：（1）R=$\frac{U}{I}$；（2）最大；保護(hù)電路；通過(guò)改變連入電阻大小改變加在待測(cè)電阻兩端的電壓；（3）如圖1；（4）如圖2；（5）8；（6）變化；燈絲的電阻隨溫度的變化而變化．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)燈泡電阻值，考查實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、電路的連接、電阻大小的計(jì)算、影響電阻大小的因素等知識(shí)，綜合性較強(qiáng)．