Question

10．用如图甲所示的电路图研究灯泡L（2.4V，1.0W）的伏安特性，并测出该灯泡在额定电压下正常工作时的电阻值，检验其标示的准确性．
（1）甲图中，在闭合开关S前，滑动变阻器触头应放在a端（选填“a”或“b”）；
（2）根据电路图，请在图乙中以笔划线代替导线将实物图补充完整；
（3）实验后作出的I-U图象如图丙所示，图中曲线弯曲的主要原因是小灯泡的电阻随着电压的升高而增大；
（4）根据所得到的图象如图丙所示，求出它在额定电压（2.4V）下工作时的电阻值R=4.8Ω，这个测量值比真实值偏小．（选填“大”或“小”）

Answer 1

分析 （1）明确电路接法，知道在实验开始时电压应从零开始调节；
（2）根据原理图可得出对应的实物图；
（3）根据I-U图象的性质可明确电阻变化，进而分析小灯泡电阻与温度变化间的关系；
（4）根据图象分析对应电压下的电流，再由欧姆定律可求得电阻值，根据电路接法分析实验误差．

解答 解：（1）由图甲知当滑动触头打到a端时通过电流表的电流是零，为防止烧表，在闭合开关S前，滑动变阻器触头应放在a端．
（2）根据电路图连线实物图如图所示．

（3）、图中曲线弯曲的主要原因是随着灯丝中的电流增大，温度升高，灯丝的电阻率增大，电阻增大．
（4）、由图丙知小灯泡在额定电压（2.4V）下工作时的电流为0.5A，由R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.4}{0.5}$Ω=4.8Ω，根据欧姆定律，由于电压表的分流使得电流表测量值大于通过小灯泡的实际电流，故测得的电阻值偏小．
故答案为：（1）a；（2）如图所示；（3）小灯泡的电阻随着电压的升高而增大；（4）4.8，小．

点评 一般电学实验离不开变阻器，变阻器由分压和限流之分，在要求电压或电流从零调时必须用分压式接法；伏安法测电阻时有电流表内接与外接之分，外接时由于电压表的分流使得电阻测量值偏小，内接时偏大，须牢记．