Question

16．欲測(cè)“5V  0.5A”的小燈泡的電阻，有如下實(shí)驗(yàn)器材：電源（電壓6V）、滑動(dòng)變阻器（0～20Ω）、電流表（0～3A、0～0.6A）、電壓表（0～3V、0～15V）、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干．
（1）請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線連接如圖電路，使其能夠完成測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)．
（2）實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用0～0.6A量程，電壓表一個(gè)選用0～15V量程．
（3）表1是小明在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中記錄的數(shù)據(jù)，請(qǐng)完成表格中數(shù)據(jù)的填寫(xiě)，并仔細(xì)去探索，可以發(fā)現(xiàn)的規(guī)律有：電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體中的電流與兩端的電壓成正比．
表1

電壓/V	電流/A	電阻/	電阻平均值/
4	0.40	10	10Ω
5	0.50	10
6	0.60	10

（4）表2是小紅利用同樣的器材做同樣的實(shí)驗(yàn)所記錄的部分?jǐn)?shù)據(jù)．請(qǐng)完成其它記錄的填寫(xiě)．由小紅的實(shí)驗(yàn)記錄可以發(fā)現(xiàn)：小燈泡的電阻不斷增大，這是因?yàn)闊襞蓦娮枋軠囟扔绊懀凰�以我們�(cè)谧鲞@一個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意：避免導(dǎo)體溫度升得過(guò)高，如用定值電阻替代小燈泡完成實(shí)驗(yàn)．（提出一個(gè)能避免減小上述因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響的方法）
表2

電壓/V	電流/A	電阻/Ω	電阻平均值/Ω
2	0.20	10.0	10.8
5	0.45	11.1
6	0.53	11.3

Answer 1

分析 （1）測(cè)未知電阻的值，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$可知，要測(cè)出R兩端的電壓和通過(guò)R的電流，因此電壓表要與R并聯(lián)，電流表與之串聯(lián)，為了獲得多組數(shù)據(jù)，電路中須串聯(lián)一只滑動(dòng)變阻器；
（2）根據(jù)燈泡銘牌確定電流表、電壓表應(yīng)采用的量程；
（3）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)特點(diǎn)歸納規(guī)律；
（4）根據(jù)記錄的電壓和電流，利用R=$\frac{U}{I}$求燈泡的電阻值，分析原因，提出改進(jìn)的措施．

解答 解：（1）根據(jù)題意，欲測(cè)“5V  0.5A”的小燈泡的電阻，電壓表應(yīng)測(cè)小燈泡兩端電壓，電流表應(yīng)測(cè)小燈泡電流，因此，電壓表采用0-15V量程，電流表應(yīng)采用0-0.6A量程，如圖1所示；
（2）由題可知，小燈泡標(biāo)有“5V  0.5A”字樣，表明小燈泡兩端電壓不能超過(guò)5V，通過(guò)的電流不能超過(guò)0.5A，所以，電流表應(yīng)采用0-0.6A量程，電壓表采用0-15V量程；
（3）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，可以得到，當(dāng)R一定時(shí)，$\frac{U}{I}$的值不變，因此可歸納出：電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體中的電流與兩端的電壓成正比；
（4）根據(jù)表二中的數(shù)據(jù)，利用R=$\frac{U}{I}$可分別算出三次的電阻依次為10Ω、11.1Ω、11.3Ω，由于電壓依次增高，小燈泡越來(lái)越亮，燈絲溫度越來(lái)越高，因此電阻越來(lái)越大；因此在做電阻一定的實(shí)驗(yàn)時(shí)，須避免溫度過(guò)高而引起電阻發(fā)生明顯變化，如用定值電阻代替小燈泡完成實(shí)驗(yàn)．
故答案為：（1）如圖1；（2）0～0.6A；0～15V；（3）電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體中的電流與兩端的電壓成正比；10Ω；（4）小燈泡的電阻不斷增大；燈泡電阻受溫度影響；避免導(dǎo)體溫度升得過(guò)高，如用定值電阻替代小燈泡完成實(shí)驗(yàn)；10.0；11.1；11.3；10.8．

點(diǎn)評(píng) 本題考查的是測(cè)小燈泡的電阻，要掌握電流表電壓表的正確使用，會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析歸納．