Question

2．有一個小燈泡，標有4.5V字樣，要測定它發(fā)光時的電阻（約3Ω）已知電源電壓為6V．

（1）在方框中畫出用伏安法測它正常發(fā)光時電阻的電路圖．
（2）用筆畫線，按電路圖完成實物圖的連接．
（3）在連接電路的過程中，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)，閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑片應(yīng)移動到右端（根據(jù)實物圖填“左”或“右”）．
（4）電壓表的量程選0-15V，電流表的量程選0-3A．若滑動變阻器有兩種規(guī)格：“10Ω 2A”和“50Ω 1A”，應(yīng)選規(guī)格為“10Ω2A”的滑動變阻器．
（5）滑動變阻器的作用有兩個：一是保護電路；二是調(diào)節(jié)燈泡兩端的電壓．
（6）閉合開關(guān)后無論怎樣移動滑片，燈泡都不發(fā)光，電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)接近電源電壓．出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是：燈泡斷路．
（7）若電流表和電壓表的位置互換，將會出現(xiàn)的現(xiàn)象是：電燈不亮，電流表幾乎為0，電壓表幾乎等于電源電壓．
（8）調(diào)整好電路后，使電壓表的示數(shù)為4.5V時，電流表的示數(shù)如圖所示，其示數(shù)為1.2A，計算小燈泡正常發(fā)光時的電阻為3.75Ω．
（9）用伏安法測電阻和測小燈泡功率兩個實驗的區(qū)別有哪些？

Answer 1

分析 （1）畫電路圖時順序要和電路一致；
（2）根據(jù)燈泡規(guī)格選擇電流表和電壓表量程，以此根據(jù)電路圖連接實物；
（3）連接電路的過程中開關(guān)應(yīng)是斷開的，閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑片要放在阻值最大處；
（4）由（2）選擇合適規(guī)格的滑動變阻器；
（5）滑動變阻器在電路中的作用有二：保護電路，調(diào)節(jié)用電器兩端電壓或電路電流；
（6）燈泡都不發(fā)光，電流表無示數(shù)，可能是電流斷路，電壓表有示數(shù)，電壓表以外部分是通路，可以從燈泡上分析原因；
（7）若電流表和電壓表的位置互換，即電壓表串聯(lián)入電路中，由此分析；
（8）當(dāng)電壓表的示數(shù)為額定電壓時燈泡正常發(fā)光，讀出電流表求數(shù)，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$算出電阻值；
（9）從實驗原理和實驗數(shù)據(jù)處理方法不同上區(qū)別．

解答 解：
（1）伏安法測燈泡的電阻，電流表測燈泡電流，電壓表測燈泡電壓，燈泡與滑動變阻器連成串聯(lián)電路開關(guān)，電路如圖所示：
；
（2）由題燈泡額定電壓4.5V，所以電壓表應(yīng)選擇0-15V量程，燈泡發(fā)光時的電阻約3Ω，通過電流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{4.5V}{3Ω}$=1.5A，所以電流表選擇0-3A量程，連接實物圖如圖所示：
；
（3）為保證電路安全，連接電路的過程中開關(guān)應(yīng)是斷開的，閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑片要放在阻值最大處，由圖滑動變阻器左下連入電路，所以滑片應(yīng)右端；
（4）由（2）可知電壓表應(yīng)選擇0-15V量程，電流表選擇0-3A量程，滑動變阻器應(yīng)選擇規(guī)格為“10Ω 2A”；
（5）滑動變阻器的使用可以趕到保護電路的作用，另外本實驗中還可以調(diào)節(jié)燈泡兩端的電壓；
（6）無論怎樣移動滑片，燈泡都不發(fā)光，電流表無示數(shù)，電路可能出現(xiàn)斷路，電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明電壓表以外的部分是通路，所以出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因燈泡斷路；
（7）若電流表和電壓表的位置互換，電壓表串聯(lián)入電路，電路電阻非常大，示數(shù)幾乎等于電源電壓，電流非常小，所以電流表示數(shù)為幾乎為0；電流表與燈泡并聯(lián)，故不亮；
（8）當(dāng)電壓表的示數(shù)為額定電壓4.5V時燈泡正常發(fā)光，電流表用0-3A，分度值0.1A，電流表示數(shù)為1.2A，所以R=$\frac{U}{I}$=$\frac{4.5V}{1.2A}$=3.75Ω；
（9）兩個實驗的主要不同有：①實驗原理不同：測電阻的原理是R=$\frac{U}{I}$，測功率的原理是P=UI；
②實驗數(shù)據(jù)處理方法不同：測電阻用電壓和電流的比值計算電阻；測功率用電壓和電流的乘積計算電功率．
故答案為：（1）（2）見上圖；（3）斷開；右；（4）0-15；0-3；“10Ω 2A”；
（5）保護電路；調(diào)節(jié)燈泡兩端的電壓；（6）燈泡斷路；
（7）不亮；幾乎為0；幾乎等于電源電壓；（8）4.5；1.2；3.75；
（9）兩個實驗的主要不同有：①實驗原理不同：測電阻的原理是R=$\frac{U}{I}$，測功率的原理是P=UI；
②實驗數(shù)據(jù)處理方法不同：測電阻用電壓和電流的比值計算電阻；測功率用電壓和電流的乘積計算電功率．

點評 本題考查了測電阻的實驗中的電路圖、實物連接、注意事項、故障判斷、電阻計算等，考查的非常全面，都是測電阻的實驗中經(jīng)�？嫉降膬�(nèi)容，須掌握．