Question

7．如图甲所示是伏安法“测量小灯泡的电阻”的实验电路，所用小灯泡标有“2.5V”字样．

（1）电路中有两根导线连接错误，请你在错的连线上打“×”号，并画出正确的连线．
（2）电路正确连接后，请在上面的虚线框内画出实物电路的电路图；
（3）在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑到A端（选填“A”端或“B”端）．
（4）电路连接正确后，小明同学闭合开关，发现灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，则电路中可能出现的故障是D
A．滑动变阻器开路  B．电压表短路  C．灯泡短路  D．灯泡开路
（5）排除故障后，再次闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，测出小灯泡的两组电压和电流值，记录如下：

实验次数	1	2	3
电压U/V	2.0	2.5	2.8
电流I/A	0.20	0.24
电阻R/Ω	10.0	10.42

当电压表的示数为2.8V时，电流表的示数如图乙所示，请你将此时通过灯泡的电流和灯丝的电阻填入上面的表格中．
（6）由表中计算看出三次测量小灯泡的阻值不相等，其主要原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）实验中应将电压表与灯泡并联；
（2）根据实物电路画电路图，应注意电路图与实物图的对应；
（3）为保护电路，闭合开关前，应将滑片移至最大阻值处；
（4）常见的电路故障有断路与短路两种，根据电路故障现象分析电路故障原因．
（5）根据图乙读出电流表的示数，由R=$\frac{U}{I}$计算出电阻值；
（6）根据灯丝的电阻随温度的升高而增大的特点进行分析．

解答 解：（1）由图知，电压表测量的是滑动变阻器与灯泡两端的总电压，应与灯泡并联，如图所示：

（2）根据实物图画出电路图，如图所示：

（3）滑动变阻器的下面接了右边的B接线柱，所以闭合开关前，应将滑片移至最左端即A端，使其阻值最大；
（4）闭合开关后，灯泡不亮，可能是灯泡短路或电路存在断路；电流表无示数，说明电路存在断路；电压表有示数，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，断路位置在电压表的并联部分，则电路故障可能是灯泡断路．
A．滑动变阻器开路，则电路中无电流，A错误；
B．电压表短路，则电压表无示数，B错误；
C．灯泡短路，则电压表无示数，C错误；
D．灯泡开路，灯泡不亮，电路中无电流，电压表有示数，符合要求，D正确．
（5）由图乙知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.26A；
则R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.8V}{0.26A}$≈10.77Ω；
（6）由于灯丝的电阻随温度的升高而增大，三种情况下，灯泡的实际功率不同，灯丝的温度不同，所以得出的电阻值不同．
故答案为：（1）见上图；（2）见上图；（3）A；（4）D；（5）0.26；10.77；（6）灯丝的电阻随温度的升高而增大．

点评 本题是测量灯泡电阻的实验，考查了电路的连接、电路故障的分析、电流表的读数、电阻的计算、滑动变阻器的使用及灯丝电阻与温度的关系，考查较全面，难度适中．