Question

问问想用图所示的器材，设计一个可以测量小灯泡电阻的电路．请你用笔画线代替导线，帮问问把图中的器材连接起来．

要求：
①滑动变阻器的滑片向右移，灯泡的亮度变暗；
②用电流表测灯泡的电流（灯泡的电阻约为10Ω），电压表测灯泡两端电压．
（1）文文连完最后一根导线后就发现两个表的指针发生偏转，并且指针总在晃动，造成上述现象的原因分别为
①________；②________．
（2）此实验中滑动变阻器有两个作用：一是________；二是________．
（3）下表是文文牛出的一份实验报告．

实验名称	用“伏安法”测小灯泡的电阻
实验目的	测量小灯泡未知电阻的值
实验原理	________	实验电路图	图略
实验步骤	①按电路图连接电路，调节滑动变阻器，使电路中的总电阻最大； ②合上开关S，读出电压表和电流表的示数； ③根据测量的电压和电流值算出的阻值．
实验记录	电压U/V	电流I/A	电阻R/Ω
	2.4	________	________

①请将报告中其他空白补充完整．
②本实验报告不够完整，还应添加的基本项目是________．
③分析“实验步骤”中存在的主要缺陷是________．
④实验中，要尽量缩短通电时间，并用________（选填“较大”或“较小”）的电流来测量，因为这样做可以防止________．

Answer 1

解：电源的电压U=2×1.5V=3V，所以电压表的量程为0～3V，且与灯泡并联；通过灯泡的最大电流约为=0.3A，所以电流表的量程为0～0.6A，且与灯泡串联，滑动变阻器的左下方接线柱接入电路，如下图所示：

（1）连接电路的过程中应该断开开关，检查无误后方可闭合开关；小刚连完最后一根导线后就发现两个表的指针发生偏转，说明连接电路时开关是闭合的，指针总在晃动，说明某处接触不良．
（2）此实验中滑动变阻器有两个作用：一是改变灯泡两端的电压；二是保护电路．
（3）①伏安法测电阻的原理R=；
电流表测量程为0～0.6A，分度值为0.02A，电流表的示数为0.26A，
灯泡的电阻R==≈9.23Ω．
②本实验报告不够完整，由表知：还应添加的基本项目是实验器材．
③本实验的目的是比较不同电压下灯泡的电阻，故应改变电阻两端的电压，进行多次测量．
④实验中，要尽量缩短通电时间，并用较小的电流来测量，因为电流大通电时间长灯发热，温度升高影响电阻的大小变化大．
故答案为：实物图连接如上图所示；
（1）连接电路时开关未断开；某接线柱接触不良；
（2）改变灯泡两端的电压；保护电路；
（3）①R=（或欧姆定律）；0.26；9.23；
②实验器材栏；
③实验次数太少，应改变灯泡两端的电压进行多次测量；
④较小；电流大通电时间长灯发热，温度升高影响电阻的大小变化大．
分析：根据电源的电压确定电压表测量程，且与灯泡并联；根据欧姆定律求出通过灯泡的最大电流确定电流表的量程，且与灯泡串联；滑动变阻器的滑片向右移动灯泡变暗说明电路的电流变小，总电阻变大，滑动变阻器接入电路的电阻变大，故应把左下方接线柱接入电路．
（1）连完最后一根导线两个表的指针都偏转说明电路闭合，原因是开关闭合；两表指针总是在晃动说明电路不稳，原因是某处连线接触不良．
（2）实验中，滑动变阻器和被测灯泡串联在电路中，滑片处于最大阻值处，电源电压不变，电流中的电流最小，起到保护作用；移动变阻器的滑片，改变了连入电路的电阻，电源电压不变，电路中的电流变化，根据U=IR知，灯泡两端的电压也随之变化．
（3）①伏安法测电阻的原理R=；根据电流表测量程和分度值读出通过灯泡的电流，根据欧姆定律求出灯泡的电阻；
②由题意知：该实验设计中没有列出实验器材，即：实验设计中缺实验器材．
③灯泡的电阻与温度有关，本实验是为了比较不同电压下灯泡的电阻，故应改变灯泡两端的电压，多做几次实验．
④灯泡的电阻与温度有关，实验时应选取较小的电流，且尽量缩短实验的时间．
点评：本题考查了实物电路图的连接涉及到了滑动变阻器的使用、电表量程的选择和连接，还考查了电路现象的分析、滑动变阻器的作用、电流表的读数以及欧姆定律的简单应用等，关键是明白伏安法测小灯泡电阻实验的原理和注意的事项，难点是知道怎样操作可以减小温度对灯泡电阻的影响．