Question

小名同学学习了欧姆定律之后在老师的指导下做“伏安法测电阻”的实验，请你帮助他一起完成实验：
他按照下面电路图将电路边接起来，请你指出他连接的电路中犯了哪些错误：①______．②______．
（2）将电路中的错误改正后闭合开关，发现电流表示数为零，电压表有明显偏转，则电路中发生的故障是______．请说说你判断的理由：______．
（3）重新修正好电路后开始实验．前两次的实验数据已填在下面的表格内，第三次实验时电流表的示数如图所示，请将下面表格中的空白处填写完整．（计算结果保留一位小数）

实验次数	电流/A	电压/V	电阻/Ω	测量结果 R=______Ω
1	0.30	2.5	8.3
2	0.26	2.1	8.1
3		1.6

（4）做完上面实验后，小名还想测一下某额定电压为“3.8V”的小灯泡正常发光时的电阻值（约10Ω）．他的实验步骤是：断开开关，拆下定值电阻，将标有“3.8V”的小灯泡接入原电路定值电阻的位置，并将变阻器阻值调至最大；更换______；闭合开关，再移动滑片至小灯泡正常发光时，读出电流表的示数，算出小灯泡电阻．小名在实验的过程中，调节滑动变阻器改变小灯泡两端的电压并记下相应的电流值，最后根据所测数据小名绘制了如图所示的U-I图象，则根据定值电阻的图象可以得到的结论是：______而灯泡的图象出现如图的情况原因是：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据电流表的正确连接方法，和滑动变阻器的正确连接方法来检查电路中的错误之处；
（2）电流表示数为0，电路断路，电压表有明显的偏转，电压表和电源连通，电压表串联在电路中，测电源电压，可以判断故障．
（3）电流表的读数：首先确定使用的量程，然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数．利用第3次实验的电压和电流，根据R=计算电阻．求三次电阻的平均值为定值电阻阻值．
（4）测量定值电阻时，电压表使用0～3V量程，灯泡额定电压为3.8V，电压表测灯泡电压，电压表量程选择0～15V，要更换电压表的量程．
根据定值电阻和小灯泡两端的电压和电流，可以利用R=可以得到的结论．
解答：解：（1）①电流表的正负接线柱接错，应该是从正接线柱流入，负接线柱流出，而图中正好相反；
故答案为：电流表的正负接线柱接反．
②滑动变阻器的连接应该是“一上一下”，而图中接线柱都接在了滑动变阻器的下端，此时阻值最大，无论怎样移动滑片，都不起作用；
故答案为：滑动变阻器没按一上一下原则进行连接．
（2）电流表无示数，说明电路断路，电压表有明显偏转，说明电压表与电源接通，电压表并联的部分断路，所以定值电阻断路．
故答案为：定值电阻R断路；电流表无示数，说明电路断路，电压表有明显偏转，说明电压表并联的部分断路．
（3）由实物图知，电流表选择0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.2A，
R===8Ω，
所以 ==8.1Ω．如图所示：

实验次数	电流/A	电压/V	电阻/Ω	测量结果 =（ 8.1 ）Ω
1	0.30	2.5	8.3
2	0.26	2.1	8.1
3	0.2	1.6	8

故答案为：0.2；8；8.1．
（4）灯泡额定电压为3.8V，电压表选择0～15V，测定值电阻电压时，电压表选择0～3V，所以要更换电压表量程．
定值电阻两端的电压增大几倍，导体中的电流就增大几倍，所以电阻R中通过的电流与其两端电压成正比；
灯泡的电阻是与通过灯丝的温度有关的，当通过灯丝的电流增大时，灯丝的温度升高，灯丝的电阻增大，所以电灯L中通过的电流与其两端电压不成正比．
故答案为：电压表量程；电阻R中通过的电流与其两端电压成正比；电灯L中通过的电流与其两端电压不成正比．
点评：此题主要考查学生对伏安法测电阻的探究实验这一知识点的理解和掌握，此题难度不是很大，但考查的知识点较多，而这些知识点正是学生容易出错的地方，该题考查电路中典型故障，由于被测元件断路，使得电压表串联接入电路，由于电压表阻值较大，致使电路中电流很小，灯泡不亮，做题时一定要理解这种典型故障．