Question

10．小方用伏安法測小燈泡的電阻

（1）在圖甲中，已完成了一部分的電路連接，請你繼續(xù)完成實驗電路的連接．
（2）在閉合開關之前，圖中滑動變阻器的滑片應放在右 端．（選填“左或右）
（3）小方某次測量時電壓表和電流表的示數(shù)如圖乙，則電壓表的示數(shù)為2.2V，電流表的示數(shù)為0.2A，燈泡的電阻R_L=11Ω．
（4）小方同學在做實驗時，電路連接無誤．閉合開關后，發(fā)現(xiàn)電流表的指針明顯偏轉，而電壓表的示數(shù)為零．該故障的原因可能是燈泡短路．
（5）小明和小方同學的實驗器材都完好，各自讀數(shù)也準確，它們測量的3組數(shù)據(jù)分別記錄在下面兩表中：
小明同學 　                                     

實驗次數(shù)	電壓（V）	電流（A）
1	1.50	0.56
2	2.00	0.51
3	2.50	0.44

小方同學

實驗次數(shù)	電壓（V）	電流（A）
1	1.50	0.31
2	2.00	0.41
3	2.50	0.52

老師看了兩組數(shù)據(jù)后，認為其中一位同學的實驗電路接錯了
①你認為線路接錯了的同學是小明；
②該同學的實驗電路接錯的地方是把：電壓表并聯(lián)在變阻器的兩端了．
（6）小方同學發(fā)現(xiàn)：把圖甲的燈泡換成定值電阻，就可進行過“科學探究：歐姆定律”的實驗，①請你在圖丙方框畫出該實驗的電路圖．

②圖丁是某實驗小組在探究過程中，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制的圖象，其中表示電壓不變時，電流隨電阻變化的圖象是a圖；表示電阻不變時，電流隨電壓變化的圖象是b圖．（選填“a”或“b”）

Answer 1

分析 （1）變阻器按一上一下接入電路中，燈與變阻器串聯(lián)，電壓表由題中提示選用小量程與燈并聯(lián)；
（2）在閉合開關之前，圖中滑動變阻器的滑片應放在阻值最大處；
（3）由電壓表和電流表的小量程讀數(shù)，根據(jù)歐姆定律求電阻；
（4）閉合開關后，發(fā)現(xiàn)電流表的指針明顯偏轉，說明電路為通路，根據(jù)電壓表的示數(shù)為零，判斷該故障的原因；
（5）電壓表并聯(lián)在燈的兩端，通過燈的電流隨電壓的增大而變大；據(jù)此分析錯誤的數(shù)據(jù)；
根據(jù)電流隨電壓表示數(shù)的增大而減小，由歐姆定律判斷電路的總電阻變化，由分壓原理和串聯(lián)電路電壓的規(guī)律確定電壓表連接的位置；
（6）表示電壓不變時，電流與電阻成反比；
電阻不變時，電流與電壓成正比，據(jù)此分析回答．

解答 解：（1）變阻器按“一上一下”接入電路中，燈與變阻器串聯(lián)，電壓表由題中提示選用小量程與燈并聯(lián)，如下左圖所示：

（2）在閉合開關之前，圖中滑動變阻器的滑片應放在阻值最大處，即右端；
（3）小方某次測量時電壓表和電流表的示數(shù)如圖乙，圖中兩電表均選用小量程，分度值分別為0.1V、0.02A，則電壓表的示數(shù)為2.2V，電流表的示數(shù)為0.2A，燈泡的電阻：
R_L=$\frac{U}{I}=\frac{2.2V}{0.2A}$=11Ω；
（4）小方同學在做實驗時，電路連接無誤．閉合開關后，發(fā)現(xiàn)電流表的指針明顯偏轉，說明電路為通路，而電壓表的示數(shù)為零，該故障的原因可能是小燈泡短路了；
（5）由小明同學記錄的數(shù)據(jù)可知，電流隨電壓表示數(shù)的增大而減小，由歐姆定律，電流變小，說明電路的總電阻變大，即變阻器連入電路中的電阻變大，由分壓原理可知，變阻器兩端的電壓變大，故電壓表并聯(lián)在變阻器的兩端了；
（6）①把圖甲的燈泡換成定值電阻，根據(jù)實物圖，電路圖如上右圖所示：
②電壓不變時，電流與電阻成反比，故電流隨電阻變化的圖象是a圖；
電阻不變時，電流與電壓成正比，故電流隨電壓變化的圖象是b圖．
故答案為：（1）如上左圖所示；（2）右；（3）2.2，0.2；11；（4）燈泡短路；（5）①小明；②電壓表并聯(lián)在變阻器的兩端了；（6）①如上右圖；②a；b

點評 本題伏安法測小燈泡的電阻，考查電路的連接、注意事項、電表讀數(shù)、電阻計算、故障分析及反�，F(xiàn)象的分析和控制變量法的運用，綜合性強．