Question

【題目】現(xiàn)準(zhǔn)備用“伏安法”測量額定電壓為2.5V的小燈泡的電阻，實(shí)驗(yàn)室能提供的實(shí)驗(yàn)器材有：

A．待測小燈泡L（其正常工作時的電阻值約為10Ω）；

B．二節(jié)新的干電池串聯(lián)（每節(jié)干電池的電壓為1.5V）；

C．電壓表一個（量程為0～3V，0～15V，電阻為5KΩ）；

D．電流表一個（量程為0～0.6A，0～3A，電阻為5Ω）；

E．滑動變阻器R0（阻值為0～50Ω，額定電流為1A）；

F．開關(guān)S一個,導(dǎo)線若干.則：

（1）如果使用上述器材來測量小燈泡的電阻，那么，當(dāng)小燈泡正常工作時，該電路中的電流約為__________A，因此，電流表的量程應(yīng)選0～__________A。

（2）由于電流表和電壓表都有一定的電阻，嚴(yán)格來說將它們接入電路后，對電路都要產(chǎn)生一定的影響。那么，為了減少誤差，在甲、乙所示的電路圖（未畫完）中，最好選__________（選填“甲”或“乙”）。

（3）根據(jù)以上選擇的電路圖，在丙圖中用鉛筆畫線代替導(dǎo)線進(jìn)行連線，使之成為能比較精確地測量出小燈泡電阻的電路（其中，部分導(dǎo)線已連接）。

（4）在實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)設(shè)計的實(shí)驗(yàn)報告及實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)如下表所示。

實(shí)驗(yàn)名稱	用“伏安法”測量小燈泡的電阻
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>	練習(xí)使用電流表和電壓表測量小燈泡的電阻
實(shí)驗(yàn)步驟]	a、按照電路圖連接電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，使電路中的__________最小。
	b、閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片P，使小燈泡兩端的電壓達(dá)到__________V，然后，測量從額定電壓開始逐次__________（選填“降低”或“升高”），獲得幾組數(shù)據(jù)。
	c、根據(jù)測出的電壓值和電流值，求出小燈泡的電阻。
實(shí)驗(yàn)記錄	電壓U/V	電流I/A	電阻R/Ω
	2.5	0.26	9.6
	2.0	0.24	8.3
	1.5	0.2	7.5
	1.0	0.15	6.7

①將實(shí)驗(yàn)步驟中的空格填寫完整。

②從實(shí)驗(yàn)記錄中可以看出，存在明顯錯誤的記錄數(shù)字是__________。

③分析表中的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)燈絲的電阻是變化的，這是因?yàn)開____________________________。

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【答案】（1）0.25；0.6，（2）甲，（3）如下圖，（4）a、阻值；b、2.5；降低．0.2，燈絲的電阻隨著溫度的變化而變化

【解析】（1）燈泡額定電壓為2.5V，正常工作時的電阻值約為10Ω，

則當(dāng)小燈泡正常工作時電流約為，所以電流表應(yīng)選0～0.6A量程；

（2）根據(jù)電壓表內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻對測量結(jié)果的影響大小進(jìn)行判斷。一般情況下為了減少誤差應(yīng)盡量選擇內(nèi)阻大的電壓表，內(nèi)阻小的電流表，當(dāng)電流表的電阻與測量電阻相差不大時就選擇外接法（如甲圖），如果電壓表的內(nèi)阻較小，而電流表的內(nèi)阻相對測量電阻非常小時就選擇內(nèi)接法（如乙圖）。燈泡電阻約為10Ω，電流表內(nèi)阻約為5Ω，電流表與燈泡串聯(lián)時，電流表兩端電壓約為燈泡電壓的一半，電流表的分壓不能忽略，用電路圖乙做實(shí)驗(yàn)，由于電流表分壓造成的誤差太大；燈泡電阻約為10Ω，電壓表電阻為5KΩ，電壓表電阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，由并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，電壓表與燈泡并聯(lián)時，電壓表的分流較小，可以忽略，因此用甲電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，誤差較�。粸榱藴p小誤差，實(shí)驗(yàn)時要選擇甲電路圖；

（3）由題意知，電源是兩節(jié)干電池串聯(lián)，電壓為1.5V×2=3.0V，電壓表選0～3V量程，由（1）知，電流表選0～0.6A量程，電源、滑動變阻器、燈泡、電流表串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，滑動變阻器要“一上一下”接入電路，電路圖如圖所示；

（4）①a為保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，使滑動變阻器接入電路的阻值為滑動變阻器的最大阻值，使電路中的阻值最大；

b、連接完電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片使電壓表示數(shù)為燈泡額定電壓2.5V，使小燈泡先正常發(fā)光，然后逐漸降低燈泡兩端電壓，進(jìn)行測量；

②分析表中數(shù)據(jù)可知：電流表示數(shù)要保留兩位小數(shù)，只有第三組的電流值0.2保留一位小數(shù)，則該數(shù)據(jù)記錄錯誤；

③影響電阻大小的因素有：導(dǎo)體的材料，長度，橫截面積和溫度。燈泡中燈絲的材料，長度，橫截面積都不會發(fā)生改變，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可看出燈絲的電阻隨著燈泡兩端電壓的降低而減小，這是因?yàn)楫?dāng)燈泡兩端電壓減小時，燈泡的亮度會減小，燈絲的溫度會降低，溫度影響了燈絲的電阻。

Answer 1

【答案】（1）0.25；0.6，（2）甲，（3）如下圖，（4）a、阻值；b、2.5；降低．0.2，燈絲的電阻隨著溫度的變化而變化

【解析】（1）燈泡額定電壓為2.5V，正常工作時的電阻值約為10Ω，

則當(dāng)小燈泡正常工作時電流約為，所以電流表應(yīng)選0～0.6A量程；

（2）根據(jù)電壓表內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻對測量結(jié)果的影響大小進(jìn)行判斷。一般情況下為了減少誤差應(yīng)盡量選擇內(nèi)阻大的電壓表，內(nèi)阻小的電流表，當(dāng)電流表的電阻與測量電阻相差不大時就選擇外接法（如甲圖），如果電壓表的內(nèi)阻較小，而電流表的內(nèi)阻相對測量電阻非常小時就選擇內(nèi)接法（如乙圖）。燈泡電阻約為10Ω，電流表內(nèi)阻約為5Ω，電流表與燈泡串聯(lián)時，電流表兩端電壓約為燈泡電壓的一半，電流表的分壓不能忽略，用電路圖乙做實(shí)驗(yàn)，由于電流表分壓造成的誤差太大；燈泡電阻約為10Ω，電壓表電阻為5KΩ，電壓表電阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，由并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，電壓表與燈泡并聯(lián)時，電壓表的分流較小，可以忽略，因此用甲電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，誤差較�。粸榱藴p小誤差，實(shí)驗(yàn)時要選擇甲電路圖；

（3）由題意知，電源是兩節(jié)干電池串聯(lián)，電壓為1.5V×2=3.0V，電壓表選0～3V量程，由（1）知，電流表選0～0.6A量程，電源、滑動變阻器、燈泡、電流表串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，滑動變阻器要“一上一下”接入電路，電路圖如圖所示；

（4）①a為保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，使滑動變阻器接入電路的阻值為滑動變阻器的最大阻值，使電路中的阻值最大；

b、連接完電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片使電壓表示數(shù)為燈泡額定電壓2.5V，使小燈泡先正常發(fā)光，然后逐漸降低燈泡兩端電壓，進(jìn)行測量；

②分析表中數(shù)據(jù)可知：電流表示數(shù)要保留兩位小數(shù)，只有第三組的電流值0.2保留一位小數(shù)，則該數(shù)據(jù)記錄錯誤；

③影響電阻大小的因素有：導(dǎo)體的材料，長度，橫截面積和溫度。燈泡中燈絲的材料，長度，橫截面積都不會發(fā)生改變，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可看出燈絲的電阻隨著燈泡兩端電壓的降低而減小，這是因?yàn)楫?dāng)燈泡兩端電壓減小時，燈泡的亮度會減小，燈絲的溫度會降低，溫度影響了燈絲的電阻。