Question

6．在“測(cè)定小燈泡電阻”實(shí)驗(yàn)中，有如下器材：電壓表、電流表、6V電源、“3.8V 1.5W”的小燈泡、標(biāo)有“20歐 1.5A”的滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線若干．

（1）用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，按照?qǐng)D甲所示電路圖，將圖乙的實(shí)物電路連接完整（導(dǎo)線不得交叉，電表量程選擇適當(dāng)）．
（2）甲組同學(xué)連接好最后一根導(dǎo)線后，燈泡立即發(fā)出耀眼的光并很快熄滅．請(qǐng)找出可能的原因：
①連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)沒(méi)有斷開(kāi)，②滑動(dòng)變阻器的滑片沒(méi)調(diào)到使連入電阻最大的位置．
（3）乙組同學(xué)閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為零，電壓表有明顯偏轉(zhuǎn)，可能原因是小燈泡斷路．
（4）下表是按正確操作測(cè)定的數(shù)據(jù)，從表中計(jì)算出三次小燈泡的阻值不等，其原因是燈絲電阻隨溫度的升高而增大．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3
電壓U/V	2.0	3.0	3.8
電流I/A	0.33	0.34	0.40
電阻R/歐	6.0	8.8	9.5

Answer 1

分析 （1）由R_L=$\frac{{U}_{額}^{2}}{{P}_{額}}$算出燈絲電阻，當(dāng)滑動(dòng)變阻器量入電阻為零時(shí)，利用歐姆定律計(jì)算出最大電流，確定電流表的量程；滑動(dòng)變阻器要一上一下的接入電路；
（2）為保護(hù)電路，①連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)要斷開(kāi)，②滑動(dòng)變阻器的滑片要調(diào)到使連入電阻最大的位置；
（3）在判斷故障時(shí)，電壓表的示數(shù)的變化很關(guān)鍵，若電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表與電源能相通，若無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電壓表與電源不能相通．
（4）導(dǎo)體電阻大小決定于導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積和材料，還受溫度的影響，燈兩端的電壓增大、實(shí)際電功率增大，燈絲溫度升高，使燈絲的電阻變化．

解答 解：（1）由燈泡銘牌求得R_L=$\frac{{U}_{額}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{{（3.8V）}^{2}}{1.5W}$=9.6Ω；
當(dāng)滑動(dòng)變阻器量入電阻為零時(shí)，電路中最大電流為I_大=$\frac{U}{{R}_{L}}$=$\frac{6V}{9.6Ω}$=0.63A，因?yàn)橛谢瑒?dòng)變阻器的保護(hù)作用，電流表用0-0.6A量程即可；滑動(dòng)變阻器要一上一下的接入電路，補(bǔ)充連接如圖所示；

（2）連接好最后一根導(dǎo)線，燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的光并很快熄滅，說(shuō)明①連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)沒(méi)有斷開(kāi)，②滑動(dòng)變阻器的滑片沒(méi)調(diào)到使連入電阻最大的位置；
（3）電壓表并聯(lián)在燈的兩端有示數(shù)，而燈不亮，說(shuō)明小燈泡的兩接線柱接觸不良或小燈泡與燈座接觸不良．
（4）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，燈絲長(zhǎng)度、橫截面積、材料不變，電壓不同，燈絲溫度不同，燈絲電阻不同．所以三次燈泡電阻值不同是溫度不同造成的．
故答案為：（1）見(jiàn)上圖；
（2）連接電路過(guò)程中開(kāi)關(guān)沒(méi)有斷開(kāi)；滑動(dòng)變阻器的滑片沒(méi)有移到最大阻值處；
（3）小燈泡斷路；
（4）燈絲電阻隨溫度的升高而增大．

點(diǎn)評(píng) 此題是測(cè)量燈絲的電阻實(shí)驗(yàn)，考查了實(shí)驗(yàn)原理及電路故障的分析，同時(shí)考查了燈絲電阻與溫度的關(guān)系，這些都是實(shí)驗(yàn)中的重點(diǎn)，要熟練掌握．