Question

2010年银川市中考实验操作考查的测试题是“用伏安法测量小灯泡的电阻”，待测小灯泡的额定电压为2.5V．你也来就这个实验进行探究：
（1）请你将图1所示的实验电路未连接部分连接好（连线不得交叉）．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于

 

 （选填“a”或“b”）端．
（2）当开关闭合后，发现小灯泡不亮，请你在表中写出对应的电压表和电流表的示数情况．

	电压表 示数情况	电流表 示数情况
灯泡断路	有示数
灯泡短路		有示数

（3）故障排除后，移动滑动变阻器的滑片，记录下多组实验数据（见表）．请你计算小灯泡正常发光时灯丝电阻为

 

Ω，并在坐标纸上画出通过小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图象（图2）．

U/V	2.5	2	1.5	1	0.5
I/A	0.25	0.23	0.20	0.16	0.12
R/Ω		8.70	7.50	6.25	4.17

（4）从数据可以看出，小灯泡灯丝的电阻随电压、电流的增大而逐渐变大，于是有些同学认为“灯泡的电阻是由电压和电流决定的”．你认为这种观点正确吗？

 

，支持你观点的理由是：

 

在本实验中引起小灯泡灯丝的电阻变化的主要因素是

 

．
（5）实验中测出了小灯泡在多次不同电压下的灯丝电阻，有些同学认为可以进一步求出它们的平均值以减小误差．你是否同意他们的观点？

 

，请说明理由：

 

Answer 1

分析：（1）由灯泡的额定电压确定电压表的量程．电压表与灯泡并联．
由题目里表格中的电流值确定电流表的量程，电流表与灯泡串联．
电流从电压表和电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出．
（2）灯泡不亮可能是灯泡断路或灯泡以外的地方断路或灯泡短路，灯泡断路时，电路断路，电路中没有电流，电流表无示数，电压表串联在电路中，电压表测量电源电压；
灯泡短路时，电路总电阻减小，电路电流增大，电流表示数增大，电压表测量导线电压，示数为0．
灯泡以外的地方断路，整个电路都处于断开状态，灯泡不亮，电压表和电流表都没有示数．
（3）找出灯泡额定电压下的电流，根据R=

U

I

计算电阻．
在坐标中描出电压和电流的对应点，用光滑的曲线连接各点．
（4）从图象分析电压增大，电流增大，但是电压比电流增大的倍数大，所以电压增大，

U

I

增大，电阻增大．
从电阻大小的影响因素分析电阻变化的原因．
（5）根据灯丝的电阻随温度的变化而变化的特点进行分析．

解答：解：（1）电路连接如图所示：

由图知，滑动变阻器的下面接了右边的b接线柱，所以在闭合开关前，应将滑片移至左端即a端，使其阻值最大；
（2）灯泡断路，电路中无电流，电流表无示数，电压表串联在电路中，电压表示数大约等于电源电压；
灯泡短路，电路中有电流，且会较大，灯泡两端无电压，电压表无示数；
（3）由表格中数据知，R=

U

I

=

2.5V

0.25A

=10Ω；
根据表格中数据描点，连线，如图所示：

（4）导体的电阻是导体的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积以及温度，与导体两端的电压和通过的电流没有关系，所以题中观点是错误的；
灯丝的电阻发生变化，是因为灯丝的温度发生变化而致；
（5）灯泡的灯丝是用电阻随温度变化较大的材料制成的；随灯泡两端电压的增大，灯泡的灯丝温度变化较大，导致灯丝的电阻变化也较大，对于一个变化的量不能用求平均值的方法来减小误差，所以不同意题中同学们的说法．
故答案为：（1）电路见上图；a端；
（2）

现  象	电压表 示数情况	电流表 示数情况
灯泡断路	有示数	无示数
灯泡短路	无示数	有示数

（3）10Ω； 图象如上；
（4）观点不正确；导体的电阻是导体的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积以及温度，与导体两端的电压和通过的电流没有关系；
温度；
（5）不同意；灯丝的电阻随温度的变化而变化，对于一个变化的量不能用求平均值的方法来减小误差．

点评：此题考查了有关断路和短路的区别，灯丝电阻和温度的关系在该实验中的应用，测定值电阻的阻值可以多次测量求平均值，由于灯丝的电阻随温度的变化而变化，所以测灯丝的电阻是不可以的．