Question

8．沈明同學做“測定小燈泡電阻”的實驗，已知小燈泡的額定電壓為2.2V，不發光時的電阻約為10Ω，電源選用兩節新干電池．請你完成下列內容：

（1）如圖1所示，請你用筆畫線代替導線，正確連接好實驗電路；
（2）閉合開關后，他發現小燈泡不亮，電流表指針偏轉，電壓表示數幾乎為0，產生故障的原因可能是B；（填寫字母序號）
A．開關接觸不良                        B．小燈泡燈絲短路
C．小燈泡與燈座接觸不良                D．電流表斷路
（3）電路正常后，閉合開關，測得的幾組數據如表；

次數	U/V	I/A
1	2.0	0.2
2
3	2.5	0.22

①第二次實驗時的電壓表、電流表示數如圖2、3所示，此時小燈泡兩端的電壓為2.2V，小燈泡正常發光時的電阻為11Ω．
②他通過計算發現燈絲的電阻是不同的，同時還了解到其他同學也得到類似的結果，出現這種結果的主要原因是：燈絲的電阻不同是因為燈絲的電阻隨溫度的變化而變化．

Answer 1

分析 （1）根據燈泡的額定電壓、電阻、計算額定電流，確定電表量程，同時注意電表“正進負出”，滑動變阻器“一上一下”；
（2）燈泡不亮可能是燈泡斷路或短路，燈泡斷路時，電路斷路，電路中沒有電流，電流表無示數，電壓表串聯聯在電路中，電壓表測量電源電壓；燈泡短路時，電路總電阻減小，電路電流增大，電流表示數增大，電壓表測量導線電壓，示數為0；
（3）①確定電壓表和電流表的量程和分度值，讀出示數，根據公式R=$\frac{U}{I}$計算出電阻值；
②根據燈絲的電阻隨溫度的升高而增大的特點進行分析．

解答 解：（1）燈泡的額定電壓2.2V，故電壓表選擇0～3V量程，并聯在燈泡兩端；正常發光時的電阻約為10Ω，燈泡正常發光時的電流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.2V}{10Ω}$0.22A，故電流表選擇0～0.6A量程，滑動變阻器采用“一上一下”的接法，連線如圖所示；

（2）燈泡不亮，電流表指針偏轉，電路通路；電壓表示數為0，電壓表測導線電壓，示數為0，所以燈泡短路；故選B；
（3）①由圖知，電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，示數為2.2V；電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數為0.2A；
由歐姆定律I=$\frac{U}{R}$得，小燈泡的電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.2V}{0.2A}$=11Ω；
②燈絲的電阻不同是因為燈絲的電阻隨溫度的變化而變化．
故答案為：（1）見上圖；（2）B；（3）①2.2；11；②燈絲的電阻不同是因為燈絲的電阻隨溫度的變化而變化．

點評 此題研究電流與電壓、電阻的關系，考查了控制變量法的應用及歐姆定律的掌握，同時考查了滑動變阻器的使用、電流表的讀數及電阻的計算，其中還涉及到了串分壓的知識．