Question

有一組同學(xué)用伏安法測量小燈泡的電阻，實驗桌上有電池組、電流表（0-0.6A，0-3A）、電壓表（0-3V，0-15V）、滑動變阻器、2.5V的小燈泡各一個，導(dǎo)線若干．
（1）除上述器材外，還需要________一個
（2）畫出實驗電路圖
（3）實驗中電壓表選________量程，電流表選________量程
（4）滑動變阻器在實驗中的作用：①________，②________．
（5）當(dāng)小燈泡兩端電壓達到2.5V時，電流表示數(shù)如圖所示，則小燈泡的電阻為________Ω．

（6）實驗中發(fā)現(xiàn)，小燈泡的亮度不同，燈絲電阻也不同，這說明了________．
（7）實驗中常會有下列問題，請你說明原因：
①電流表指針反向偏轉(zhuǎn)．________
②電壓表指針偏過最大刻度值________
③不論怎樣移動滑動變阻器滑片，燈泡的亮度不變________．

Answer 1

解：（1）實驗需要電路各組成部分的作用分析可知：缺少控制電路的開關(guān)．
故答案為：開關(guān)．
（2）電流表測燈泡的電流，滑動變阻器串聯(lián)在電路中，電壓表與燈泡并聯(lián)，設(shè)計電路圖如圖：
（3）因為燈泡的額定電壓為2.5V，則電壓表的量程為0-3V，由于滑動變阻器的串聯(lián)在電路中，電流表的量程可選擇小量程為0-0.6A．
故答案為：0-3V，為0-0.6A．
（4）閉合開關(guān)前，滑動變阻器處于最大阻值，則閉合開關(guān)后，可以使電路中的電流處于最小值，從而對所有用電元件起到保護作用，并且移動滑片可以通過改變電路中的電阻，而改變通過燈泡的電流，從而改變燈泡兩端的電壓，可以進行多次測量．
故答案為：保護電路；改變燈泡兩端的電壓．
（5）電流表選擇0～0.6A量程，每一個大格代表0.2A，每一個小格代表0.02A，電流為0.32A，燈泡的實際電壓為2.5V，則R===7.8Ω．
故答案為：7.8Ω．
（6）小燈泡的亮度不同，燈絲電阻也不同，這時，燈泡燈絲的材料、長度和粗細都沒有變化，只有燈絲由于受熱溫度升高，故引起電阻不同的原因是溫度．
故答案為：燈泡燈絲電阻跟溫度有關(guān)．
（7）①電流表指針反向偏轉(zhuǎn)，表明電流表流入的電流方向不對，即電流表正負(fù)接線柱接反了．
②電壓表指針偏過最大刻度值，表明超出電壓表的量程，所以可能是電壓表量程選的太小或滑動變阻器阻值太小或電源電壓太大
③不論怎樣移動滑動變阻器滑片，燈泡的亮度不變．說明滑動變阻器滑片的移動沒有起到改變電路中電阻的作用，是一種無效的接法，即滑動變阻器沒接成“一上一下”（或滑動變阻器與燈泡并聯(lián)）．
故答案為：①電流表正負(fù)接線柱接反了，②滑動變阻器阻值太小（或電源電壓太大、或電壓表量程選小了）③滑動變阻器沒接成“一上一下”（或滑動變阻器與燈泡并聯(lián)）．
分析：（1）實驗需要電路最基本的組成部分：提供電能的電源、控制電路的開關(guān)、連接電路的導(dǎo)線、被測燈泡．
測燈泡的電阻，需要電壓表測量電壓，需要電流表測量電流，需要滑動變阻器來保護電路和改變燈泡的電壓和電流．
（2）按照開關(guān)、電流表、被測燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表與燈泡并聯(lián)來設(shè)計．
（3）根據(jù)燈泡的額定電壓可判斷電壓表的量程，由于滑動變阻器的串聯(lián)，電流表的量程可適當(dāng)選擇小量程．
（4）滑動變阻器串聯(lián)在電路中，當(dāng)處于最大阻值時，可以使電路中的電流處于最小值，從而起到對所有元件的保護作用，并且移動滑片可以通過改變電路中的電阻，而改變通過燈泡的電流，從而改變燈泡兩端的電壓．
（5）電流表讀數(shù)：確定使用的量程，確定每一個大格和每一個小格各代表多少，從而知道燈泡的額定電壓和電流值，利用R=可求燈泡的電阻．
（6）小燈泡的亮度不同，燈絲電阻也不同，根據(jù)燈泡的亮度變化時，會引起燈絲的哪一個因素的變化，從而分析找出引起電阻不同的因素．
（7）本電路中故障判斷、電表異常情況的分析，應(yīng)從電表的是否正確使用方法，和滑動變阻器的正確接法上分析．
點評：本題考查了器材的選擇，電壓表、電流表和滑動變阻器的使用，實驗數(shù)據(jù)的分析，電流表讀數(shù)和電阻的計算等，這些都是電學(xué)實驗中最基本的知識和技能，一定要掌握．