Question

16．如图甲所示是利用伏安法测量小灯泡L电阻的实验电路，已知小灯泡L的额定电压为2.5V，滑动变阻器的最大阻值为20欧．
（1）请你用笔画线代替导线将如图甲中的实物电路连接完整（要求：闭合开关后，变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮）

（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于B（选填“A”或“B”）端．
（3）测量过程中，某一次的电流值如图乙所示，则电流值是0.26A．这时，灯丝突然烧断，则电压表的示数变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）．换相同规格的灯泡，重测的数据如图1所示，并汇出I-U图象如图丙中的A图线．
（4）依据表中的数据，小张求出小灯泡电阻的平均值，你同意这种做法吗？说出你的理由：不同意，灯丝的电阻受温度影响，不是一个定值，取平均值没有意义．（作出判断并说出理由）

电压/V	0.5	2.0	1.5	2.0	2.5	3.0
电流/A	0.10	0.16	0.20	0.23	0.25	0.27
电阻/Ω	5.0	6.3	7.5	8.7	10.0	11.1
平均/Ω	8.1

（5）另外一组同学用相同的器材和电路图也做该实验时，由于接线错误，根据测量的数据绘出的I-U图象如图丙中的B图线．你认为错误可能是电压表接在了滑动变阻器的两端．

Answer 1

分析 （1）根据灯泡的额定电压选择合适的量程，并与被电路并联；滑动变阻器根据题目要求，采用一上一下的接法；
（2）连接电路时，开关应断开，应将滑片滑动变阻器的最大值处；
（3）由图乙根据电流表的量程和分度值，读出电流表示数；灯丝烧断，电压表被串联入电路中，由此分析其示数的变化情况；
（4）影响电阻的因素有：导体的温度、长度、横截面积和材料等，而小灯泡两端的电压不同，小灯泡灯丝的温度会不同，因此电阻也不同；
（5）电压表并联在灯泡两端时，随着电流的增大，灯泡两端的电压增大，根据串联电路电压的特点，变阻器两端的电压会随之减小．

解答 解：（1）由题可知，灯泡的额定电压U_额=2.5V＜3V，电压表采用0-3V量程并与灯泡并联，变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮，表明接入电路的电阻变小，由图可知，应采用变阻器的左下接线柱，如图所示；

（2）为了保护电路，应将滑片移到变阻器的最大阻值处，由图甲知，应向B端调整滑动变阻器的滑片，使电路中电阻最大，电流最小；
（3）由图乙知，电流表使用0～0.6A量程，分度值为0.02A，此时电流值为0.26A；
由图知，L与变阻器串联，电压表测灯泡L两端电压，所以电压表示数小于电源电压．当灯泡丝烧断后，电压表串联在电路中，相当于电压表测量电源电压，所以电压表的示数变大；
（4）因为灯丝的电阻与温度有关，而灯泡两端的电压越大，通过灯电流越大，根据P=UI可知灯的功率越大，灯丝的温度越高，因此小灯泡在不同电压下工作时，小灯泡的灯丝温度不同，电阻也不相同，所以不能求灯丝电阻的平均值；
（5）丙图中的B图象，随着电流的增大，电压减小，正好与A图象相反，符合滑动变阻器两端电压的变化规律，所以错误的原因是电压表接在了滑动变阻器的两端．
故答案为：（1）如图；（2）B；（3）0.26；变大；（4）不同意；灯丝的电阻受温度影响，不是一个定值，取平均值没有意义；（5）电压表接在了滑动变阻器的两端．

点评 本题考查了伏安法测电阻实验中滑动变阻器使用、电路故障原因与现象的对应关系、影响电阻的因素等知识点，涉及知识点多，综合性强．其中，分析电路故障、从图象变化规律得到电阻变化规律是此题的难点．