题目内容

2．用“伏安法”测量一只小灯泡的电阻，如图所示．

（1）请用笔画线代替导线，将电路连接完整．
（2）该实验的原理是R=$\frac{U}{I}$（用公式表示）．
（3）正确连接电路后，开关S闭合前应将滑片移至滑动变阻器的右（选填“左”或“右”）端；闭合开关后，该同学发现，电压表示数接近电源电压，电流表无示数，该电路故障可能是灯泡断路．
（4）若电压表示数为2.0V时，电流表的示数如图所示，则表格中的两个空格数据分别是电流为0.24A，电阻为8.3Ω（表格空格不用再填写）．同学们通过交流发现小灯泡的电阻随电压、亮度增大而增大．这个现象不能单纯用误差来解释，同学们经过讨论，认为小灯泡的电阻可能与温度有关．
实验序号电压/V电流/A电阻/Ω
11.00.147.1
21.70.227.7
32.0

分析 （1）本实验中，电压表应测灯泡两端电压，由表中数据知电压表量程；
（2）伏安法测电阻的原理是R=$\frac{U}{I}$；
（3）开关S闭合前应将滑片移至滑动变阻器最大值处；灯泡不亮，可能是灯泡短路或电路存在断路造成的，根据电路故障现象分析电路故障原因．
（4）读出电流表示数，由R=$\frac{U}{I}$计算灯泡电阻；灯丝的电阻随温度的升高而增大．

解答 解：
（1）测量小灯泡的电阻实验中电压表应并联在灯泡两端，由表中数据电压表应使用0～3V量程，如图所示：

（2）该实验的原理是R=$\frac{U}{I}$；
（3）为了保护电路，正确连接电路后，开关S闭合前应将滑片移至滑动变阻器的最大值右端；
灯泡不亮，电流表指针不偏转，说明电路存在断路；电压表示数接近电源电压，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，电路断路位置在电压表并联电路部分，即灯发生断路；
（4）电流表使用0～0.6A量程，分度值0.02A，由图知电流表的示数为0.24A；
所以灯泡电阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2V}{0.24A}$≈8.3Ω；
灯泡越亮，说明其功率越大，灯丝的温度越高，灯丝的电阻越大，可得灯丝的电阻与温度有关，且温度越高，电阻越大．
故答案为：（1）见上图；（2）R=$\frac{U}{I}$；（3）右；灯泡断路（或灯座接触不良等）；（4）0.24；8.3；温度．

点评 该题为测量灯泡的电阻实验，考查了电压表的连接，测量原理的应用、电流表的读数、灯丝电阻与温度的关系及电路故障的分析，这些都是电学实验中常考查的内容，要掌握．

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