Question

小明做用伏安法测量小灯泡电阻的实验，小灯泡的正常工作电压为2.5V，已经连接如图所示的电路．

（1）请你用笔画线代替导线，完成图甲，将实物电路连接完整；
（2）闭合开关之前，应将滑片滑到滑动变阻器的

 

端（填“左”或“右”），目的是保护电路．小强进行实验时，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是

 

（写出一种即可）；
（3）小明利用上面的电路测量小灯泡的电阻，将电流表、电压表测得的数据绘制成了图乙所示的U-I图象．根据U-I图象提供的信息，可计算出小灯泡正常工作的电阻是

 

Ω．
（4）小明处理完数据后发现，三次测得的灯丝电阻相差较大，与其他同学交流也是同样的情况，你认为出现这种结果的原因是

 

．

Answer 1

分析：（1）伏安法测灯泡正常发光时的电阻时，电源、电流表、灯泡、滑动变阻器，开关要串联在电路中，电压表并联在灯泡两端．
连接实物图，要确定电压表和电流表的量程，根据灯泡的额定电压确定电压表的量程；根据图乙可知电流表的量程；滑动变阻器根据一上一下的接线原则选择接线柱．
（2）闭合开关前，需将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处；
常见的电路故障有断路与短路两种，根据电路故障现象分析电路故障原因．
（3）根据图乙读出灯泡两端电压为2.5V时，电路中的电流，然后利用R=

U

I

求出灯泡正常发光的电阻；
（4）从温度对电阻的影响分析原因．

解答：解：（1）因为灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选择0～3V；根据图乙可知，电流表选择0～0.6A的量程；
从电源正极出发，依次经开关、滑动变阻器、灯泡、电流表到电源负极，电压表并联在灯泡两端．如图所示：

（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处，即左端；
灯泡不亮，可能是灯泡断路，或灯泡短路，或灯泡之外电路断路造成的；
电流表无示数，说明电路断路；电压表有示数，说明电压表与电源连接相连，电压表并联电路之外电路不存在断路；综合分析可知，灯泡断路．
（3）由图象乙可知，U=2.5V时，I=0.3A，则小灯泡的电阻R=

U

I

=

2.5V

0.3A

≈8.3Ω；
（5）因为灯丝电阻随温度升高而变大，而小灯泡两端电压不同时灯丝的温度不同，从而导致电阻不同．
故答案为：（2）左；灯泡断路；（3）8.3；（4）灯丝电阻随温度升高而变大．

点评：此题是“测定小灯泡的电阻”的实验，考查了电压表、电流表、滑动变阻器的连接及使用，还考查了数据分析以及欧姆定律的应用．