Question

【題目】在本學(xué)期學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí)過程中，小明利用如圖a所示的電路圖，做了多個(gè)實(shí)驗(yàn)，電阻R0是待測(cè)定值電阻。

表1

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	電壓表示數(shù)/V	電流表示數(shù)/A
1	5.5	0.14
2	4.0	0.20
3	2.5	0.24

（1）①在做“伏安法”測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示。發(fā)生這一現(xiàn)象的原因是__。

②小明在糾正錯(cuò)誤的過程中，根據(jù)電路圖a重新連接了電路如圖b所示，圖中尚有兩根導(dǎo)線未連接，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線完成電路連接（要求：滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值最大）。

（_____）

③正確連接電路后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，根據(jù)表2中測(cè)量數(shù)據(jù)可知，待測(cè)定值電阻的阻值為_____Ω．（小數(shù)點(diǎn)后保留一位）

表2

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	電壓表示數(shù)/V	電流表示數(shù)/A
1	2.0	0.21
2	4.0	0.40
3	5.5	0.55

（2）小明用小燈泡替換電阻R0進(jìn)行了“測(cè)量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)，已知小燈泡的額定電壓是3.8V，燈絲電阻約10Ω。

①連接電路后閉合開關(guān)，移動(dòng)變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表、電流表均無示數(shù)，其原因可能是_____（任答一種即可）。

②電路連接完好后，測(cè)得表3中的三組數(shù)據(jù)，其中第一組數(shù)據(jù)電流表的指針剛好偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半，其值應(yīng)為_____A，此時(shí)小燈泡的亮度比正常發(fā)光時(shí)要_____（選填“暗”或“亮”）一些，由表中數(shù)據(jù)可知，小燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率為_____W、電阻為_____Ω．

表3

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	電壓U/V	電流I/A	小燈泡的亮度
1	2.50
2	3.80	0.40	亮
3	4.50	0.42

③在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)小燈泡兩端的電壓逐漸增大時(shí)，通過它的電流也隨之增大，燈泡的亮度變亮，說明燈泡的亮度取決于它的_____。

Answer 1

【答案】電壓表與變阻器并聯(lián) 9.8 滑動(dòng)變阻器斷路 0.3 暗 1.52 9.5 實(shí)際功率

【解析】

（1）①由表中數(shù)據(jù)知，電壓表示數(shù)越小時(shí)，電流表示數(shù)越大，由此分析原因；

②測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)時(shí)，變阻器應(yīng)與定值電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)燈泡兩端電壓，由此連接實(shí)物；

③根據(jù)表中數(shù)據(jù)由歐姆定律計(jì)算電阻，再取多次測(cè)量的平均值；

（2）①小燈泡始終不亮，電流表均無示數(shù)可能是電路出現(xiàn)了斷路，再由電壓表示數(shù)分析電路故障原因；

②根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷電流表量程，從而得到電流表示數(shù)，燈泡亮度是由其實(shí)際功率決定的；由電功率和歐姆定律計(jì)算燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率和電阻；

③燈泡的亮度關(guān)鍵是看燈泡所在電路的實(shí)際電壓的大小，實(shí)際電壓大，實(shí)際功率就大，燈泡就亮，實(shí)際電壓小，實(shí)際功率就小，燈泡就暗。

（1）①伏安法測(cè)電阻時(shí)，R0與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，變阻器連入阻值增大時(shí)電路中電流減小，R0兩端電壓減小，滑動(dòng)變阻器兩端電壓增大，由表1中數(shù)據(jù)知，電壓表示數(shù)變小，而電流表示數(shù)變大，所以發(fā)生這一現(xiàn)象的原因是電壓表與變阻器并聯(lián)了；

②測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)時(shí)，變阻器應(yīng)與R0串聯(lián)，電壓表測(cè)R0兩端電壓，要使滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值最大，應(yīng)將A接線柱接入電路中，由此連接實(shí)物如圖所示：

③由表2中數(shù)據(jù)，根據(jù)歐姆定律可知，三次實(shí)驗(yàn)測(cè)定值電阻的阻值：

， ，，所以定值電阻的阻值為： ；

（2）①小燈泡始終不亮，電流表都沒有示數(shù)，可能電路發(fā)生斷路，電壓表無示數(shù)，說明從電壓表到電源間有斷路，所以電路的故障可能是滑動(dòng)變阻器斷路；

②燈泡電壓越大時(shí)，通過它的電流越大，由表3中數(shù)據(jù)知，電流表使用的是0﹣0.6A量程，第一組數(shù)據(jù)電流表的指針剛好偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半，其值應(yīng)為0.3A；此時(shí)燈泡電壓和電流都小于燈泡的額定電壓和額定電流，由 知，此時(shí)燈泡的實(shí)際功率小于額定功率，所以小燈泡的亮度比正常發(fā)光時(shí)要暗；由表中數(shù)據(jù)知，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為0.40A，所以小燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率：，電阻為： ；

③在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)小燈泡兩端的電壓逐漸增大時(shí)，通過它的電流也隨之增大，電功率也增大，燈泡的亮度變亮，說明燈泡的亮度取決于它的實(shí)際功率。