题目内容

在伏安法测灯泡的电阻的实验中，已知灯泡的电阻约为10Ω，滑动变阻器标有“20Ω 1.5A”字样，
（1）实验电路图如图所示，请完成图中的实物连接；

（2）在连接电路的过程中，开关应该是的，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应调到的位置（“a或b”）；
（3）某同学实验前电表已经调零，当开关闭合时，出现如图所示情况，可能出现的问题是．

（4）电路更正后测灯丝电阻得到如下表格数据：
电压/V 电流/A 电阻/Ω
1 1.0 0.10 10
2 2.0 0.18 11.11
3 2.5 0.20
①请填好表格中的空格：．
②分析三次实验得到的电阻，你有什么发现？答：；
为什么会出现这种情况？．
（5）若实验中电压表坏了，再给你一个定值电阻，如何设计一个电路使这个实验可以继续进行．

解：（1）由实物图可知：滑动变阻器已经连接上边的一个接线柱，则应再接下边的a接线柱，而灯泡左边连接了电压表的负接线柱，则滑动变阻器流出的电流就从灯泡右边流入；因电源电压为3V，灯泡电阻为10Ω，电路中最大电流为：0.3A，故电压表量程为3V，电流表量程为0.6A；实物连接如图：
（2）根据电路图连接实物图时，开关处于断开状态，避免连接完最后一根导线，电路中就有电流，可能会损坏电路元件．
滑动变阻器的滑片处于b端，连入电路的阻值最大，电流最小，对电路起到保护作用．
故答案为：断开、b．
（3）如图，电流表指针反偏，说明电流表流入的电流方向不对，即正负接线柱接反了引起的．
故答案为：正负接线柱接反．
（4）①已知第3次的电压、电流值为2.5V、0.2A；则R= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =12.5Ω；
②三次结果相比较，电阻值逐渐变大，表明灯泡的阻值变大，而灯泡的材料、长度和粗细都不变，只

有随电压的增加，电流增大，引起灯丝温度升高，所以电压变大，温度升高，灯丝电阻变大．
故答案为：①12.5；②电阻变大；电压变大，温度升高，灯丝电阻变大．
（5）若电压表损坏，即不能直接测出电压值，于是设计时，让待测电阻与定值电阻并联，用电流表先后测量它们的电流，根据欧姆定律和并联电路中电压的特点可求，电阻Rx的电压和电流，电路设计如图：
分析：（1）根据伏安法测灯泡的电阻的原理可知：灯泡与滑动变阻器都串联在电路中，注意滑动变阻器要采取“一上一下”的原则，根据电源电压和灯泡的阻值判断电压表和电流表的量程选择．
（2）为了保护电路，连接电路时，开关处于断开状态，滑动变阻器的滑片处于最大阻值处．
（3）从电流表的正确使用方法上找到指针不正常偏转的原因．
（4）知道电压和电流，根据R= $\text{[math]}$ 计算电阻，比较每次的实验数据变化，得出结论，正确理解分析引起变化的原因．
（5）电压表是测灯泡两端电压的，若电压表损坏，即不能直接测出电压值，可根据并联电路中电压的特点去设计，解决电压不能直接测量的缺点．
点评：本题考查了电流表和电压表的量程选择，重点考查实验设计和数据的分析．