Question

（2013?張家口一模）在用伏安法測(cè)量電阻的實(shí)驗(yàn)中小華和小明分別測(cè)量了定值電阻和小燈泡燈絲電阻．
（1）小華將實(shí)物連接成如圖甲所示電路，其中有一處連線錯(cuò)誤，請(qǐng)你在連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線上畫“×”并改正．小華連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)

斷開

．

（2）小華同學(xué)正確連接電路后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，其原因可能是

定值電阻斷路

．
（3）將電路連接正確后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P，使定值電阻R兩端電壓為2V，電流表示數(shù)如圖乙所示，為

0.4

A，則R的阻值為

5

Ω．
（4）小明利用電壓表和阻值為R₀的定值電阻，測(cè)量額定電壓為2.5V的小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻R_L．他選擇了滿足實(shí)驗(yàn)要求的實(shí)驗(yàn)器材，并連接了實(shí)驗(yàn)電路，如圖丙所示．請(qǐng)把小明的實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整：
①斷開開關(guān)S₂，閉合開關(guān)S₁、S₃，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，使

電壓表的示數(shù)為2.5V

；保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變，斷開開關(guān)S₃，閉合開關(guān)S₁、S₂，記錄電壓表的示數(shù)為U；
②請(qǐng)用R₀及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表示出R_L、R_L=

2.5V

U-2.5V

R₀

．

Answer 1

分析：（1）伏安法測(cè)電阻時(shí)，電壓表應(yīng)與待測(cè)電阻并聯(lián)，據(jù)此分析電路圖，找出錯(cuò)誤，并改正；連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)始終處于斷開狀態(tài)．
（2）電流表無示數(shù)，說明電路出現(xiàn)斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連；
（3）先根據(jù)圖中電流表的量程、分度值以及指針的位置進(jìn)行讀數(shù)；然后根據(jù)公式R=

U

I

計(jì)算出R的阻值；
（4）因?yàn)橐獪y(cè)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻，則實(shí)驗(yàn)時(shí)首先應(yīng)讓燈泡電壓等于額定電壓時(shí)，即應(yīng)讓電壓表先測(cè)燈泡兩端的電壓且移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P使電壓表的示數(shù)等于燈泡的額定電壓．然后在保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變的條件下，再用電壓表測(cè)出定值電阻兩端的電壓．最后可根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn)求出R_L的表達(dá)式．

解答：解：（1）由實(shí)物圖可知，電壓表測(cè)量的是定值電阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)后的總電壓，故電壓表接線錯(cuò)誤，應(yīng)將電壓表與定值電阻并聯(lián)；注意連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)；
正確連接如下圖所示：

（2）電流表無示數(shù)，說明電路出現(xiàn)斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連；因此故障為定值電阻斷路；
（3）由圖乙可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.4A，所以電流表的示數(shù)為0.4A，則R=

U

I

=

2V

0.4A

=5Ω；
（4）①斷開開關(guān)S₂，閉合開關(guān)S₁、S₃，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，為了使燈泡兩端的實(shí)際電壓為額定電壓值，所以使電壓表的示數(shù)為2.5V；保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變，斷開開關(guān)S₃，閉合開關(guān)S₂，記錄電壓表的示數(shù)為U；
②∵燈泡和定值電阻串聯(lián)，
∴定值電阻兩端的電壓為：U₀=U-U_額，
∴電路中的電流為I=

U0

R0

=

U-U額

R0

∴R_L=

U額

I

=

U額R0

U-U額

=

2.5V

U-2.5V

R₀．
故答案為：（2）定值定值斷路；（3）0.4；5；（4）電壓表的示數(shù)為2.5V；

2.5V

U-2.5V

R₀．

點(diǎn)評(píng)：（1）本題考查了電路的連接、電流表的讀數(shù)、電路故障的分析以及歐姆定律的應(yīng)用，考查得比較全面．．
（2）明確伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)原理、試驗(yàn)方法；就能了解測(cè)量燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻時(shí)，應(yīng)先調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使燈泡電壓達(dá)到額定電壓；保持滑動(dòng)變阻器不變，用電壓表測(cè)出定值電阻兩端的電壓，由歐姆定律求出流過電路的電流，最后由歐姆定律求出燈泡的電阻．