Question

在“測量額定電壓為2.5V小燈泡的電阻”的實(shí)驗(yàn)中：

（1）小明設(shè)計(jì)連接的電路中有一處明顯錯(cuò)誤，請你在錯(cuò)誤處打“X”，并在圖中畫出正確的電路連線．
（2）小明將電路改正后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電壓表示數(shù)為零，電流表指針偏轉(zhuǎn)角度很大，但沒有超過量程，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是______．
（3）解決上述問題后，小明進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測得數(shù)據(jù)如下表所示．?dāng)嚅_開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電表如圖所示，其中電流表出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是______．

U/V	2.5	2	1
I/A	0.30	0.24	0.12

（4）假如不重新實(shí)驗(yàn)，請你利用小明已獲取的信息（包括圖的信息），計(jì)算出該燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是______Ω（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）．
（5）若小明想探究電流與電阻的關(guān)系，僅憑圖所示器材是不夠的．你認(rèn)為（除導(dǎo)線外）還應(yīng)增加的器材是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）由實(shí)物電路圖可知，電壓表測燈泡與滑動(dòng)變阻器兩端的電壓之和，而實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)測燈泡兩端的電壓；
（2）電流表指針偏轉(zhuǎn)角度很大說明電路是通路，燈泡不亮、電壓表無示數(shù)說明電壓表并聯(lián)的部分短路；
（3）由圖知，斷開開關(guān)后，電流表指針沒有指在零刻度線上，這是在使用前，沒有對(duì)電流表進(jìn)行調(diào)零造成的；
（4）由圖可知，電流表的實(shí)際零刻度線在0刻度線左邊第2條刻度線處，根據(jù)電流表的量程與最小分度值，讀出電流表的正確讀數(shù)，然后由歐姆定律求出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻；
（5）要探究電流與電阻的關(guān)系，必須改變定值電阻的阻值，移動(dòng)滑片保持定值電阻兩端的電壓不變．
解答：解：（1）實(shí)物電路圖中電壓表測點(diǎn)燈泡和滑動(dòng)變阻器兩端的電壓之和，而實(shí)驗(yàn)中電壓表測燈泡兩端的電壓，故把電壓表3的接線柱改接為與滑動(dòng)變阻器的C接線柱相連即可，如下圖所示：

（2）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電壓表示數(shù)為零，電流表指針偏轉(zhuǎn)角度很大，說明電壓表并聯(lián)的部分短路，故故障可能為小燈泡或電壓表被短路；
（3）由圖可以看出，斷開開關(guān)后，電流表指針沒有指在零刻度線上，這是在使用前，沒有對(duì)電流表進(jìn)行調(diào)零造成的；
（4）燈泡兩端的電壓為2.5V時(shí)正常發(fā)光，
由圖知，電流表最小分度值是0.02A，電流表的真實(shí)讀數(shù)是I=0.30A+0.02A×2=0.34A，
根據(jù)歐姆定律可得，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻：
R==≈7.35Ω；
（5）探究電流與電阻的關(guān)系，需要控制電阻兩端的電壓不變，更換不同阻值的電阻，故還應(yīng)增加的器材是：幾個(gè)阻值不同的定值電阻．
故答案為：
（1）如上圖所示；
（2）小燈泡或電壓表被短路；
（3）電流表指針沒有凋零；
（4）7.35；
（5）幾個(gè)阻值不同的定值電阻．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了電路故障的判斷、電流表的正確使用和讀數(shù)、歐姆定律的應(yīng)用等，關(guān)鍵是明白測燈泡電阻實(shí)驗(yàn)的原理和探究電流與電壓、電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)方法；要注意在實(shí)物連接圖中找到錯(cuò)誤之處：主要分析電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器的正確使用，從電壓表和電流表的正負(fù)接線柱、量程、連接方式，滑動(dòng)變阻器的接線柱和連入方式上逐條分析．