Question

17．在測量額定電壓為2.5V的小燈泡工作時的電阻實(shí)驗(yàn)中：

（1）在連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開．
（2）曉明同學(xué)連接完電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表向右偏轉(zhuǎn)，而電流表指針向零刻度的左邊偏轉(zhuǎn)，造成這一現(xiàn)象的原因是電流表正負(fù)接線柱接反．
（3）曉明同學(xué)排除故障后連接成了如圖所示的電路，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡較暗，為了讓小燈泡正常發(fā)光，應(yīng)將滑動變阻器的滑片向左端（選填“左”或“右”）移動．
（4）當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時，電流表指針如圖乙所示，則通過燈泡的電流是0.26A，小燈泡正常工作時的電阻是9.6Ω．（結(jié)果保留一位小數(shù)）
（5）實(shí)際使用中，電流表的阻值雖然很小但并不為零，因此串聯(lián)在電路中有分壓作用；電壓表的阻值雖然很大但不是無窮大，因此并聯(lián)在電路中有分流作用．當(dāng)我們用伏安法測電阻的阻值時可以有兩種連接方法，如圖（甲）、（乙）所示．請分析說明為了提高測量的精確度，待測電阻的阻值在什么情況下用（甲）圖所示的電路同，什么情況下用（乙）圖所示的電路？說說為什么？

Answer 1

分析 （1）連接電路時，開關(guān)應(yīng)斷開；
（2）根據(jù)電流表指針反向偏轉(zhuǎn)回答；
（3）燈在額定電壓下才正常發(fā)光，小于額定電壓，燈發(fā)光較暗，根據(jù)分壓原理確定滑片移動的方向；
（4）根據(jù)電流表小量程讀數(shù)，由R=$\frac{U}{I}$求燈的電阻大小；
（5）在圖1中，電壓表測量是準(zhǔn)確的，電流表的示數(shù)與通過定值電阻的實(shí)際電流越接近，測量的精確度越高，根據(jù)分流原理作出判斷；
在圖2中，電流表的示數(shù)是準(zhǔn)確的，電壓表的示數(shù)與R的實(shí)際電壓越接近，測量的精確度越高，根據(jù)分壓原理作出判斷．

解答 解：（1）連接電路時，為保護(hù)電路，開關(guān)應(yīng)是斷開的；
（2）電流表指針反向偏轉(zhuǎn)，說明電流表的正負(fù)接線柱接反了；
（3）燈在額定電壓下才正常發(fā)光，燈發(fā)光較暗，說明燈的電壓小于額定電壓，要增加燈的電壓，就要減小變阻器分得的電壓，根據(jù)分壓原理，應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小，所以，滑片向左端移動；
（4）燈的額定電壓為2.5V，電流表小量程的分度值為0.02A，正常發(fā)光時的示數(shù)為0.26A，所以燈的電阻R=$\frac{U}{I}=\frac{2.5V}{0.26A}$=9.6Ω；
（5）待測電阻較小時，用圖1所示的電路圖．電壓表內(nèi)阻R_V很大，大小是一定的，根據(jù)分流原理，電流的分配與電阻成反比，若R較小，則通過R的電流相比通過電壓表的電流要大得多，根據(jù)并聯(lián)電路電流的特點(diǎn)，電流表的示數(shù)更接近通過R的電流大小，所以選用甲圖能提高測量的精確度；
若R較大，應(yīng)選用乙圖，電流表的內(nèi)阻相比R的電阻小很多，根據(jù)分壓原理，電流表分得的電壓相比R分得的電壓小得多，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)，電壓表的示數(shù)更接近R的電壓，所以選用圖2電路圖，可提高測量的精確度．
故答案為：（1）斷開；
（2）電流表正確接線柱接反；
（3）左；
（4）0.26；9.6；
（5）待測電阻較小時，用圖1所示的電路圖；待測電阻較大時，應(yīng)選用乙所示的電路圖．

點(diǎn)評 本題測小燈泡正常工作時的電阻大小，考查電路的連接注意事項(xiàng)、操作過程、電阻的計算及靈活運(yùn)用知識解決實(shí)際問題的能力，最后一問體現(xiàn)了初中物理與高中物理的銜接，難度較大．