题目内容

2．有一个小灯泡，标有4.5V字样，要测定它发光时的电阻（约3Ω）已知电源电压为6V．

（1）在方框中画出用伏安法测它正常发光时电阻的电路图．
（2）用笔画线，按电路图完成实物图的连接．
（3）在连接电路的过程中，开关应处于断开状态，闭合开关前滑动变阻器的滑片应移动到右端（根据实物图填“左”或“右”）．
（4）电压表的量程选0-15V，电流表的量程选0-3A．若滑动变阻器有两种规格：“10Ω 2A”和“50Ω 1A”，应选规格为“10Ω2A”的滑动变阻器．
（5）滑动变阻器的作用有两个：一是保护电路；二是调节灯泡两端的电压．
（6）闭合开关后无论怎样移动滑片，灯泡都不发光，电流表无示数，电压表示数接近电源电压．出现这种现象的原因是：灯泡断路．
（7）若电流表和电压表的位置互换，将会出现的现象是：电灯不亮，电流表几乎为0，电压表几乎等于电源电压．
（8）调整好电路后，使电压表的示数为4.5V时，电流表的示数如图所示，其示数为1.2A，计算小灯泡正常发光时的电阻为3.75Ω．
（9）用伏安法测电阻和测小灯泡功率两个实验的区别有哪些？

分析 （1）画电路图时顺序要和电路一致；
（2）根据灯泡规格选择电流表和电压表量程，以此根据电路图连接实物；
（3）连接电路的过程中开关应是断开的，闭合开关前滑动变阻器的滑片要放在阻值最大处；
（4）由（2）选择合适规格的滑动变阻器；
（5）滑动变阻器在电路中的作用有二：保护电路，调节用电器两端电压或电路电流；
（6）灯泡都不发光，电流表无示数，可能是电流断路，电压表有示数，电压表以外部分是通路，可以从灯泡上分析原因；
（7）若电流表和电压表的位置互换，即电压表串联入电路中，由此分析；
（8）当电压表的示数为额定电压时灯泡正常发光，读出电流表求数，根据R=$\frac{U}{I}$算出电阻值；
（9）从实验原理和实验数据处理方法不同上区别．

解答 解：
（1）伏安法测灯泡的电阻，电流表测灯泡电流，电压表测灯泡电压，灯泡与滑动变阻器连成串联电路开关，电路如图所示：
；
（2）由题灯泡额定电压4.5V，所以电压表应选择0-15V量程，灯泡发光时的电阻约3Ω，通过电流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{4.5V}{3Ω}$=1.5A，所以电流表选择0-3A量程，连接实物图如图所示：
；
（3）为保证电路安全，连接电路的过程中开关应是断开的，闭合开关前滑动变阻器的滑片要放在阻值最大处，由图滑动变阻器左下连入电路，所以滑片应右端；
（4）由（2）可知电压表应选择0-15V量程，电流表选择0-3A量程，滑动变阻器应选择规格为“10Ω 2A”；
（5）滑动变阻器的使用可以赶到保护电路的作用，另外本实验中还可以调节灯泡两端的电压；
（6）无论怎样移动滑片，灯泡都不发光，电流表无示数，电路可能出现断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表以外的部分是通路，所以出现这种现象的原因灯泡断路；
（7）若电流表和电压表的位置互换，电压表串联入电路，电路电阻非常大，示数几乎等于电源电压，电流非常小，所以电流表示数为几乎为0；电流表与灯泡并联，故不亮；
（8）当电压表的示数为额定电压4.5V时灯泡正常发光，电流表用0-3A，分度值0.1A，电流表示数为1.2A，所以R=$\frac{U}{I}$=$\frac{4.5V}{1.2A}$=3.75Ω；
（9）两个实验的主要不同有：①实验原理不同：测电阻的原理是R=$\frac{U}{I}$，测功率的原理是P=UI；
②实验数据处理方法不同：测电阻用电压和电流的比值计算电阻；测功率用电压和电流的乘积计算电功率．
故答案为：（1）（2）见上图；（3）断开；右；（4）0-15；0-3；“10Ω 2A”；
（5）保护电路；调节灯泡两端的电压；（6）灯泡断路；
（7）不亮；几乎为0；几乎等于电源电压；（8）4.5；1.2；3.75；
（9）两个实验的主要不同有：①实验原理不同：测电阻的原理是R=$\frac{U}{I}$，测功率的原理是P=UI；
②实验数据处理方法不同：测电阻用电压和电流的比值计算电阻；测功率用电压和电流的乘积计算电功率．

点评 本题考查了测电阻的实验中的电路图、实物连接、注意事项、故障判断、电阻计算等，考查的非常全面，都是测电阻的实验中经常考到的内容，须掌握．

练习册系列答案
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次数小球的质量m小球下落的高度h木块移动的距离s/cm
l大h060.8
2中h048.2
3小h024.5
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