Question

（2013?張家口一模）在用伏安法測量電阻的實驗中小華和小明分別測量了定值電阻和小燈泡燈絲電阻．
（1）小華將實物連接成如圖甲所示電路，其中有一處連線錯誤，請你在連接錯誤的導線上畫“×”并改正．小華連接電路時開關應

斷開

．

（2）小華同學正確連接電路后，閉合開關，移動滑動變阻器滑片，發現電流表無示數，電壓表有示數，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，移動滑動變阻器滑片P，使定值電阻R兩端電壓為2V，電流表示數如圖乙所示，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，測量額定電壓為2.5V的小燈泡L正常發光時的電阻R_L．他選擇了滿足實驗要求的實驗器材，并連接了實驗電路，如圖丙所示．請把小明的實驗步驟補充完整：
①斷開開關S₂，閉合開關S₁、S₃，移動滑動變阻器的滑片P，使

電壓表的示數為2.5V

；保持滑動變阻器的滑片位置不變，斷開開關S₃，閉合開關S₁、S₂，記錄電壓表的示數為U；
②請用R₀及實驗數據表示出R_L、R_L=

2.5V

U-2.5V

R₀

．

Answer 1

分析：（1）伏安法測電阻時，電壓表應與待測電阻并聯，據此分析電路圖，找出錯誤，并改正；連接電路時，開關應始終處于斷開狀態．
（2）電流表無示數，說明電路出現斷路；電壓表有示數，說明電壓表的正負接線柱與電源兩極相連；
（3）先根據圖中電流表的量程、分度值以及指針的位置進行讀數；然后根據公式R=

U

I

計算出R的阻值；
（4）因為要測燈泡正常發光時的電阻，則實驗時首先應讓燈泡電壓等于額定電壓時，即應讓電壓表先測燈泡兩端的電壓且移動滑動變阻器的滑片P使電壓表的示數等于燈泡的額定電壓．然后在保持滑動變阻器的滑片位置不變的條件下，再用電壓表測出定值電阻兩端的電壓．最后可根據歐姆定律和串聯電路的特點求出R_L的表達式．

解答：解：（1）由實物圖可知，電壓表測量的是定值電阻和滑動變阻器串聯后的總電壓，故電壓表接線錯誤，應將電壓表與定值電阻并聯；注意連接電路時，開關應處于斷開狀態；
正確連接如下圖所示：

（2）電流表無示數，說明電路出現斷路；電壓表有示數，說明電壓表的正負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，示數為0.4A，所以電流表的示數為0.4A，則R=

U

I

=

2V

0.4A

=5Ω；
（4）①斷開開關S₂，閉合開關S₁、S₃，移動滑動變阻器的滑片P，為了使燈泡兩端的實際電壓為額定電壓值，所以使電壓表的示數為2.5V；保持滑動變阻器的滑片位置不變，斷開開關S₃，閉合開關S₂，記錄電壓表的示數為U；
②∵燈泡和定值電阻串聯，
∴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）電壓表的示數為2.5V；

2.5V

U-2.5V

R₀．

點評：（1）本題考查了電路的連接、電流表的讀數、電路故障的分析以及歐姆定律的應用，考查得比較全面．．
（2）明確伏安法測電阻的實驗原理、試驗方法；就能了解測量燈泡正常發光時的電阻時，應先調節滑動變阻器，使燈泡電壓達到額定電壓；保持滑動變阻器不變，用電壓表測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．