Question

10．在“测定小灯泡的电阻”实验中（小灯泡标有“2.5V”字样）：

（1）如图1，小丽所接的实验电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确．请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法．
（2）请在图2中画出改正后的正确实验电路图．
（3）小丽正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表示数较小．接下来进行的操作是C．
A．更换小灯泡
B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
D．换接电流表的大量程
（4）小丽又将正确测得的电表读数通过描点法画出图象，经分析图象是图3的曲线，图象不是直线的原因是
灯丝电阻随灯丝温度的变化而变化．

（5）本实验中所有滑动变阻器的规格是“20Ω 1A”，电源为两节新干电池，小灯泡的阻值约为10Ω．移动
滑动变阻器的滑片到某一位置，电表示数如图4，则此时小灯泡的阻值为8Ω．

（6）另一组同学做了同样实验，但在闭合开关后发现滑动变阻器滑片的过程中，电流表示数变动时，电压表示数反而减小，经检查所有器材均完好，你认为出现上述现象的原因是电压表与滑动变阻器并联．

Answer 1

分析 （1）实物连接图中，主要从电流表、电压表、滑动变阻器的使用方法上考虑：从电流表和电压表的量程、连接方式、正负接线柱三个方面分析．
从滑动变阻器的接线柱选择和滑片位置分析．
（2）据实物图画出电路图来即可；
（3）闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，说明电路是通路，不用更换灯泡，也不用检查电路是否断路，可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，分析电阻过大的原因，然后进行下一步操作；
（4）灯泡灯丝温度变化范围大，电阻变化明显；
（5）读取电压表、电流表示数时，首先明确电表选择的量程和对应的分度值，读数时视线与指针所对刻线相垂直；读出灯泡两端电压和通过的电流，利用R=$\frac{U}{I}$得到电阻．
（6）电路中有两个电阻，根据分压规律，可考虑电压表测量的很可能是滑动变阻器两端的电压．

解答 解：（1）电压表并联在灯泡和滑动变阻器的两端，测灯泡和滑动变阻器的总电压，所以电压表的“3”接线柱和滑动变阻器右下端接线柱连接错误，应把电压表并联在灯泡两端，电压表的“3”接线柱和灯泡右端接线柱连接，如下图：

（2）电流从电源正极出发依次经过开关、变阻器、小灯泡和电流表回到负极，电压表测量的是小灯泡的电压，如下图：

（3）闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，灯泡没坏，也不是断路，可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，下一步操作：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，即应进行C项操作；
（4）图象不是直线，说明灯泡的阻值是变化的，原因是灯丝电阻随灯丝温度的变化而变化；
（5）由图知，电压表选择的是0～3V量程，对应的分度值为0.1V，此时的示数为2.4V；
电流表选择的是0～0.6A量程，对应的分度值为0.02A，此时的示数为0.3A；
待测电阻的阻值为R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.4V}{0.3A}$=8Ω．
（6）根据串联电路的分压特点，当是流增大时，电压反而减小，说明电压表所测是另一电阻的电压，即电压表与滑动变阻器并联，电压表测滑动变阻器两端的电压；
故答案为：（1）实物电路图如图所示；（2）电路图如图所示；（3）C；（4）灯丝电阻随灯丝温度的变化而变化；（5）8；（6）电压表与滑动变阻器并联．

点评 本题中综合考查了测电阻实验的电路连接、灯丝电阻随温度的变化特点、以及电路中出现问题的分析与处理等．考查的点非常多，都是本部分的重要知识点，需要我们有一个综合的掌握，但总体的难度却并不真大．本类习题中实物图中有电流表、电压表、滑动变阻器．