Question

10．小明同學(xué)進行了“伏安法測小燈泡的電阻”實驗．
（1）在圖中，是他連接的實物圖，有兩個實物元件連錯了，請指出：①電流表的正負接線柱接反了；②滑動變阻器接了下面的兩個接線柱．
（2）小明同學(xué)正確連接電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表的指針明顯偏轉(zhuǎn)，而電壓表的示數(shù)為零，該故障的原因可能是小燈泡短路．
（3）小明實驗后，想用該裝置探究導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電壓的關(guān)系，而他的朋友認為不能用該實驗裝置做此實驗，你認為他朋友的說法對嗎？對．原因是燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．需要如何更換元件將小燈泡換成定值電阻．
（4）該小組同學(xué)想用更換后的裝置研究導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻的關(guān)系，他們先連一個5Ω的電阻，移動滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)為2V，電流表示數(shù)是0.4A．并把測量的數(shù)據(jù)記錄在表格中．然后換用10Ω的電阻后，他下一步的操作是增大變阻器連入電路中的電阻大小，使電壓表的示數(shù)仍為2V．

Answer 1

分析 （1）分析連接是否正確時，應(yīng)重點觀察電流表、電壓表及滑動變阻器，電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中，而電壓表應(yīng)并聯(lián)在電路中，滑動變阻器應(yīng)分別接上下各一個接線柱；
（2）電流表有明顯偏轉(zhuǎn)，可以判斷電路電流大，總電阻太小，燈泡短路或滑片未處于最大阻值處，再由電壓表判斷具體情況．
（3）要研究電流和電壓的關(guān)系需保持電阻的阻值不變，結(jié)合燈絲的電阻歲溫度的變化而變化進行分析．
（4）根據(jù)分壓原理判斷電壓表示數(shù)的變化，在研究電流與電阻的關(guān)系時，應(yīng)該控制電阻兩端的電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和分壓原理確定滑片移動的方向．

解答 解：（1）電流應(yīng)從電流表的正接線柱流入，從負接線柱流出，由題可知，電流表的正負接線柱接反了；滑動變阻器應(yīng)采用一上一下的接法，由圖可知，滑動變阻器接了下面的兩個接線柱；
（2）電流表有明顯偏轉(zhuǎn)，電路電流太大，總電阻太小．如果滑動變阻器連入電路電阻太小，滑動變阻器電壓小，燈泡電壓大，電壓表示數(shù)大．如果燈泡短路，電壓表測導(dǎo)線電壓，電壓表示數(shù)為0．
（3）由于燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，所以不能用來研究電流和電壓的關(guān)系；應(yīng)將小燈泡換成定值電阻．
（4）先用5歐的定值電阻進行實驗，使電壓表的示數(shù)為2V，換上較大的電阻時，根據(jù)分壓原理，定值電阻的電壓變大，即電壓表示將大于2V；因要保持電壓表示數(shù)不變，所以要減小電壓表示數(shù)，增大變阻器分得的電壓，根據(jù)分壓原理，應(yīng)增大變阻器連入電路中的電阻大小，使電壓表的示數(shù)仍為2V．

故答案為：（1）電流表的正負接線柱接反了；滑動變阻器接了下面的兩個接線柱；（2）小燈泡短路；（3）對；燈絲的電阻隨溫度的升高而增大；將小燈泡換成定值電阻；（4）增大變阻器連入電路中的電阻大小，使電壓表的示數(shù)仍為2V．

點評 本題探究電流與電阻的關(guān)系，考查正確的操作過程、分析數(shù)據(jù)歸納結(jié)論的能力、電阻大小的計算、控制變量法等知識，屬于中等難度的題目．