Question

有一個額定電壓為2.5V、用歐姆表測得阻值約為5Ω的小燈泡，小紅同學為了知道其在各種電壓下的阻值情況，選用了下列器材：電壓為6V的電源、量程為0～3V的電壓表、量程為0～0.6A的電流表、若干根導線、開關，還有兩只滑動變阻器（A：10Ω、1A；B：20Ω、1A）供選用．

（1）小紅應選用滑動變阻器　　．（選填“A”或“B”）

（2）畫出小紅進行實驗的電路圖　　．

（3）測量多組數據后，小紅通過計算電阻值，發現各阻值相差較大，其中最大的是12.5Ω，最小的是5.8Ω，請你分析一下，產生這種情況的原因是　　．

（4）小紅最后用算出的這幾次電阻值的平均值作為小燈泡的電阻值，你認為這是　-　的．（選填“合理”或“不合理”）

Answer 1

 解：（1）假設選擇A滑動變阻器與燈泡串聯，

當滑動變阻器接入電路阻值最大時為10Ω，

∵=

∴==

∴燈泡兩端的最小電壓為U_最小=U=×6V=2V，

無法測量兩端電壓低于2V時燈泡的電阻；

假設選擇B滑動變阻器與燈泡串聯，

當滑動變阻器接入電路阻值最大時為20Ω，

∵=

∴==

∴燈泡兩端的最小電壓為U_最小=U=×6V=1.2V，

可以測量兩端電壓低于2V時燈泡的電阻．

因此選擇B滑動變阻器．

（2）伏安法測小燈泡電阻的實驗電路圖如下：

（3）小燈泡的電阻值存在明顯差異是因為燈絲電阻受溫度的影響．

（4）不合理，因為燈絲電阻隨著燈絲的溫度變化而變化，不同電壓時燈絲電阻不同不是由于誤差造成的，計算電阻平均值無意義．

故答案為：

（1）B；

（2）電路圖如下：

（3）燈絲電阻受溫度的影響；

（4）不合理．