Question

6．小亮用伏安法测额定电压为2.5V的小灯泡L正常发光时的电阻．
（1）实验原理是R=$\frac{U}{I}$．
（2）在如图1的方框内画出实验电路图．

（3）图2为小亮尚未完成的实物连线图．请将电压表接入电路．
（4）在开关闭合前，图中滑动变阻器的滑片应置于最左端（填“左”或“右”）．
（5）检查电路连接正确无误，但是用开关“试触”时，发现灯不亮，电压表示数为3V、电流表示数为零．若电路中只有一处故障，可以判断出在电路中的FE间（填写字母序号）出现了断路故障．（填写“断路”或“短路”）
（6）下表格是小亮做这个实验时记录的数据，请指出他表格设计的不妥之处．不妥之处是求灯泡电阻的平均值无意义．

实验序号	1	2	3	4	5	6	7
电压U/V	1.1	1.7	1.9	2.3	2.5	2.7	2.9
电流I/A	0.20	0.24	0.25	0.28	0.29	0.30	0.31
电阻R/W	5.5	7.1	7.6	8.2	8.6	9.0	9.4
灯泡电阻平均值R/W	7.9

（7）某次测量时电流表、电压表的示数如图3所示，此时加在小灯泡两端的电压为1.5V；通过小灯泡的电流为0.22A；小灯泡消耗的实际功率为0.33W．

Answer 1

分析 （1）伏安法测电阻的实验原理是欧姆定律的变形公式：R=$\frac{U}{I}$．
（2）根据实物电路图画实验的原理图，电源、开关、电流表、灯泡、滑动变阻器、串联，电压表并联在灯泡两端．
（3）电压表并联在灯泡两端，注意量程及正负接线柱的连接．
（4）闭合开关前，接入电路的滑动变阻器阻值应为最大，由电路图知滑动变阻器用变阻器的右半部分，据此判断滑片位置．
（5）用电压表判断电路故障，电压表负极接电源负极，电压表有示数，说明电路与电压表所接触位置与电源正极间是连通的，电L表无示数，说明出点与电源正极间断路．
（6）灯泡电阻随灯泡温度的变化而变化，求不同温度下灯泡的阻值的平均值作为灯泡的阻值没有意义．
（7）确定电压表与电流表的量程、最小分度值，根据图读出灯泡的电压U、电流I，由公式P=UI求出功率．

解答 解：（1）用伏安法测小灯泡L电阻的实验原理是：R=$\frac{U}{I}$．
（2）根据实物电路图画实验的原理图，电路图如图一所示．

（3）电压表左端接线柱接灯泡左端接线柱，电压表3V接线柱接灯泡右端接线柱，电路图如图二所示：

（4）在开关闭合前，如图中滑动变阻器的滑片应置于左端．
（5）检查电路连接正确无误，但是用开关“试触”时，发现灯不亮，电压表示数为3V、电流表示数为零．若电路中只有一处故障，可以判断出在电路中的FE间出现了 断路故障．
（6）不需要求不同电压下灯泡电阻的平均值，表格设计有不妥之处是：求灯泡电阻的平均值．
（7）由图知：电压表量程是3V，最小分度值是0.1V，由图知电压表示数，即灯泡两端电压U=1.5V；电流表量程是0.6A，最小分度值是0.02A，电流表示数即流过灯泡的电流I=0.22A，灯泡消耗的实际功率P=UI=1.5V×0.22A=0.33W．
故答案为：（1）R=$\frac{U}{I}$；（2）（3）见上图；（4）左；（5）FE；断路；（6）求灯泡电阻的平均值无意义；（7）1.5；0.22；0.33．

点评 本题考查的知识点较多，是一道电学综合题；解题时应注意：
1、伏安法测电阻的原理是欧姆定律，即R=$\frac{U}{I}$．
2、对电压表、电流表读数，先确定电压表、电流表的量程、最小分度值，然后读数；读数时视线与刻度线应垂直．