Question

伏安法测2.5V小灯泡正常工作时的电阻

（1）实验原理是

R=

U

I

．
（2）在如图1所示的方框内画出伏安法测电阻的电路图．
（3）已知电源两端的电压为3V，请你帮助他们用笔画线代替导线，将如图2甲所示的电路连接完整．（要求：滑片P向左滑动时，电流表示数变大．）
（4）在连接电路的过程中，开关应该是

断开

；连接电路完毕，在开关闭合前，应将图2甲中滑动变阻器的滑片移至变阻器的

B

（填“A”或“B”）端．
（5）小强正确连接电路后，闭合开关S，发现灯L不发光，电流表无示数，但电压表有示数，电压表的示数如图2乙所示，为

3

V．请你判断电路中出现的故障可能是

灯泡断路

；
（6）在测量中灯正常工作时两端电压应为

2.5

V，电流表的示数如图3为

0.3

A，此时灯的阻值是

8

Ω．（保留整数） 正常发光时的电功率为

0.75

W
（7）他们排除电路故障后，进行实验并测量了多组数据．小丽同学根据几次实验数据，画出了如图2丙所示的图象．请你观察图象并分析：图线OB所表示的电阻R_A，图线OA所表示的电阻R_B相比较：则R_A

＜

R_B．

Answer 1

分析：（1）伏安法测电阻的实验原理是欧姆定律，R=

U

I

；
（2）电压表与灯泡串联测电压，电流表与灯泡串联测电流，保护电路的滑动变阻器串联在电路中，控制电路的开关串联在电路中，再与电源组成电路；
（3）根据灯泡的额定电压确定电压表的示数，电流表与灯泡串联，滑动变阻器按一上一下原则串联在电路中，滑片P向左滑动时电流表示数变大说明滑动变阻器的左下方接线柱必须接入电路中；
（4）为防止电路中的电流过大，烧坏用电器，连接电路时开关应断开，滑动变阻器处于最大阻值处；
（5）根据电压表的量程和分度值读出示数，电压表有示数说明电压表两接线柱与电源之间是通路，电流表无示数说明电路断路，即电压表并联的部分断路；
（6）额定电压下灯泡正常发光，根据电流表的量程和分度值得出示数，利用欧姆定律求出此时灯泡的电阻，利用P=UI求出灯泡的额定功率；
（7）由I-U图象找出电阻两端电压与对应的电流，然后由欧姆定律判断电阻的大小．

解答：解：（1）用伏安法测小灯泡L电阻的实验原理是：R=

U

I

；
（2）电压表与灯泡并联，电流表与灯泡串联，滑动变阻器和开关与电源串联组成电路图，如下图所示：

（3）灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的量程为0～3V；电流表与灯泡串联，滑动变阻器的左下方接线柱与电流表的负接线柱相连，如下图所示：

（4）为保护电路，连接电路时开关应断开，闭合开关前滑动变阻器的滑片处于最大阻值的B端；
（5）电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为3V；
闭合开关S，发现灯L不发光，电流表无示数，但电压表有示数接近电源的电压，则电路中出现的故障可能是：灯泡断路；
（6）当电压表示数等于灯泡电压2.5V时，灯泡正常发光；
电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，
根据欧姆定律可得，此时灯泡的电阻R=

U

I

=

2.5V

0.3A

≈8Ω；
灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（7）图象知，电压U相同时，I_A＞I_B，由R=

U

I

知R_A＜R_B．
故答案为：
（1）R=

U

I

；
（2）电路图如上图所示；
（3）实物电路图如上图所示；
（4）断开；B；
（5）3；灯泡断路等；
（6）2.5；0.3；8；0.75；
（7）＜．

点评：本题考查了伏安法测电阻的原理图的设计、电压表量程的选择和连接、电流表的读数、滑动变阻器接线柱接法、实物图连接、欧姆定律和电功率公式的应用、故障分析等，考查的内容较多，是实验的常考内容，应认真掌握．