Question

如图1所示是小明探究小灯泡电阻所用的器材，已知小灯泡的正常发光时的电压为3.8V．
（1）请你用笔画线代替导线，将实物图连接完整．要求：使滑动变阻器的滑片向右移动时变阻器的阻值变大，连线不能交叉．
（2）闭合开关前，滑片P应移到

B

端（填A或B）．
（3）小明在实验过程中不小心漏填了一个电流数据，请你把图2所示的读数填人表1的空格中．

实验次数	电压/V	电流/A
1	3.5	O.28
2	2.5	0.24
3	1.5	O.18

（4）小明仔细分析实验数据，对比得出的几个电阻值，发现每次测量结果都有较大差异，你认为产生这种差异的主要原因是

小灯泡的电阻随温度的升高而增大

．
（5）小明用完全相同的器材做进一步探究时，发现分别用如图3甲、乙所示的两个电路测出的小灯泡的电阻也有差异，你认为产生这种差异的主要原因是

图甲中电流表测的是通过小灯泡和电压表的总电流，使电阻的测量值偏小．图乙中的电压表测的是小灯泡和电流表的总电压，使电阻的测量值偏大

．
（6）若实验中所用器材良好，但某同学在实验中发现电流表的指针几乎不动，而电压表的示数较大，则电路中发生故障的原因是

灯泡断路

．
（7）若用以上的器材是否可以测量小电灯的额定功率呢？如果可以的话，在这个活动中滑动变阻器的作用是什么呢？

移动滑片使灯泡两端电压达到额定电压

．

Answer 1

分析：（1）根据使滑动变阻器的滑片向右移动时变阻器的阻值变大，确定下面接入的接线柱，把滑动变阻器串联在电路中．根据小灯泡的额定电压，确定电压表的量程．
（2）闭合开关前，为了保护电路，应让滑动变阻器的连入电路的阻值最大，根据滑动变阻器的解法判断；
（3）电流表读数：确定使用的量程，确定每一个大格和每一个小格各代表多少．
（4）导体电阻跟导体长度、横截面积、材料、温度有关，从电阻大小影响因素来考虑．
（5）由欧姆定律知，测量灯泡两端的电压和通过的电流，根据R=

U

I

计算的电阻．甲、乙所示的两个电路测出的小灯泡的电阻有差异，就应从电压和电流的测量的准确程度上分析．
（6）常见的电路故障有断路与短路，根据电路故障现象分析电路故障原因．
（7）伏安法测电阻的实验可以测功率，在实验中滑动变阻器都能保护电路和改变电流的作用．
不同之处：伏安法测电阻实验中，滑动变阻器多次改变电阻的电压和电流，完成多次测量，求电阻平均值减小误差．
伏安法测灯泡功率的实验中，滑动变阻器改变灯泡两端的电压为额定电压，使灯泡正常工作．

解答：解：（1）探究小灯泡电阻，则电压表与灯泡并联，电流表与灯泡串联，因滑动变阻器改变灯泡两端的电压，把滑动变阻器串联在电路中．根据使滑动变阻器的滑片向右移动时变阻器的阻值变大，确定将下面的左边的接线柱A接入，根据小灯泡的额定电压为3.8V，确定电压表使用0-15V的量程．实物连接图如图：
（2）闭合开关前，为了保护电路，因滑动变阻器的连入电路的电阻为滑片P左边的电阻，所以为了连入的阻值最大，应将滑动变阻器的滑片移到B端
故答案为：B．
（3）电流表使用的0-0.6A的量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，示数是0.24A．
故答案为：0.24．
（4）每次测量结果只是在改变灯泡两端的电压而测量的结果，只是灯泡两端的电压逐渐增大，小灯泡的功率变大，灯丝温度升高，阻值变大，可见小灯泡的电阻随温度的升高而增大．
故答案为：小灯泡的电阻随温度的升高而增大．
（5）实验时，没有考虑电压表和电流表的影响，实质在使用时，电压表的内阻很大，电流表内阻很小，在图甲中电流表测的是通过小灯泡和伏特表的总电流，使电阻的测量值偏小．图乙中的电压表测的是小灯泡和电流表的总电压，使电阻的测量值偏大．（或图甲测的是小灯泡和电压表并联的总电阻，测量结果偏小．图乙测的是小灯泡和电流表串联的总电阻，测量结果偏大．）
（6）电流表指针不动，说明电路存在断路；电压表示数较大，
说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外不存在断路，则电路故障是灯泡断路．
（7）伏安法测电阻的实验可以测小电灯的功率，伏安法测电阻或测灯泡额定功率时，闭合开关前，滑动变阻器的滑片处于最大阻值处，电路电流最小，对电路起保护作用．在伏安法测灯泡额定功率的实验中，滑动变阻器作用是移动滑片使灯泡两端电压达到额定电压．
故答案为：（1）略；（2）B；（3）0.24；（4）小灯泡的电阻随温度的升高而增大；
（5）图甲中电流表测的是通过小灯泡和伏特表的总电流，使电阻的测量值偏小．图乙的电压表测的是小灯泡和电流表的总电压，使电阻的测量值偏大．（或图甲测的是小灯泡和电压表并联的总电阻，测量结果偏小．图乙测的是小灯泡和电流表串联的总电阻，测量结果偏大）；
（6）灯泡断路．
（7）移动滑片使灯泡两端电压达到额定电压．

点评：（1）电压表量程由电源电压和灯泡电压的最小值来确定．电压表的量程根据额定电压来确定．
（2）本实验实质上通过利用欧姆定律测量灯泡的阻值，难点是测出结果的差异的判断，在装置连接不变的情况下，应分析灯泡前后两次的电压不同时引起灯丝的何种变化；在装置相同，电路图不同时，重点分析测量的电压和电流值与灯泡的实际电压和电流值的差别．
（3）电学中伏安法测电阻、测功率、探究电流跟电压和电阻关系的实验中，器材大致相同，实验中各器材的用途有相同之处，也有不同之处，放在一起对比记忆，印象深刻．