Question

在“测量定值电阻阻值”和“测量小灯泡电功率”的实验中：
（1）婷婷正确连接好电路后，闭合开关，移动滑片，发现电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是______；改正错误以后，移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，观察到电流表示数为0.2A，电压表示数如图甲所示，则定值电阻阻值为______Ω．
（2）婷婷仅把这一次实验测得的阻值作为最后的结果，你认为合适吗？理由是______．
（3）测出电阻后，婷婷将电路中的定值电阻换成了一个额定电压为2.5V的小灯泡，测量小灯泡的电功率，图乙是婷婷重新连接的不完整的电路，请你用笔代替导线将实物电路连接完整．（要求：滑片P向右移动时，小灯泡变暗）
（4）当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是______W．
（5）另一实验小组同学，按正确方法完成实验后，分别绘制了“定值电阻”和“小灯泡”的U-I图象如丁所示，则表示“定值电阻”的U-I图象的是______ （填“甲”或“乙”），这样判断的依据是______．

Answer 1

解：（1）①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不存在断路；综合分析可知，电路断路位置是与电压表并联的电阻，即电阻断路．
②由图甲所示电压表可知，电压表量程是0～3V，分度值是0.1V，电压表示数是
2V；
∵I=，
∴电阻阻值R===10Ω；
（2）一次测量具有偶然性，且存在较大误差，为了减小实验误差，应多次测量求平均值；根据一次测量就得出实验结论，具有偶然性，实验误差较大，仅把这一次实验测得的阻值作为最后的结果，不合适．
（3）滑片P向右移动时，小灯泡变暗，说明滑动变阻器用左半部分电阻丝，
把滑动变阻器串联接入电路，电路图如图所示．
（4）由图丙可知，电流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，电流表示数是0.3A，
灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
（5）定值电阻阻值不变，U-I图象是一条倾斜的直线，由图丁可知，甲是定值电阻的U-I图象．
故答案为：（1）电阻断路；10；（2）根据一次测量就得出实验结论，具有偶然性，实验误差较大；
（3）电路图如图所示；（4）0.75；（5）甲；定值电阻阻值是定值，不随电压与电流的变化而变化．
分析：（1）电路故障可能是断路或短路，根据电路故障现象判断电路故障原因；由图甲所示电压表确定电压表量程与分度值，读出电压表示数，然后由欧姆定律求出电阻阻值．
（2）为减小测量误差，应进行多次测量求平均值，一次测量具有偶然性，不能根据一次测量得出实验结论．
（3）把滑动变阻器串联接入电路，滑动变阻器要接一上一下两个接线柱，滑动变阻器的接法要符合题目要求．
（4）由图丙所示电流表确定电流表量程与分度值，读出电流表示数，然后由电功率公式求出灯泡额定功率．
（5）定值电阻阻值不变，定值电阻的U-I图象是一条倾斜的直线；灯泡电阻随温度（电压）的变化而变化，不是定值，U-I图象是一条曲线，据此根据图丁分析答题．
点评：本题考查了电路故障分析、电表读数、求电阻阻值、连接电路图，求灯泡功率、实验操作评价、判断电阻U-I图象等问题，是实验的常考问题，一定要掌握；对电表读数时，要先确定电表量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与刻度线垂直．