Question

17．為了測小燈泡的電阻，給你圖中所示的器材．

（1）這個實驗的原理是R=$\frac{U}{I}$．
（2）按需要連接圖1電路．
（3）在連接電路時，開關應該處于斷開狀態；閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片移到最左端．
（4）實驗中測得的數據如圖2所示，由此可知此時燈泡的電阻是28.6Ω．（保留1位小數）
（5）當圖中的滑動變阻器的滑片向左移動時，電流表的示數將變小，電壓表的示數將變小．（填變大、變小或不變）
（6）如果實驗過程電流表示數突然變為0，而電壓表示數突然增大，則電路發生的故障可能是小燈泡斷路．
（7）如果燈泡L的額定電壓為6V，小星通過實驗測得其電流隨電壓變化的曲線如圖3，圖象不是直線的原因是燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．由圖可知，這個小燈泡的額定功率為3.6W．

Answer 1

分析 （1）測電阻的實驗原理是歐姆定律的變形公式；
（2）滑動變阻器按一上一下的原則串聯在電路中，要注意電路圖和實物圖的對應性；
（3）為防止電路中電流過大，燒壞電路元件，連接電路時開關應斷開，閉合開關前滑動變阻器的阻值處于最大阻值處；
（4）根據電壓表的量程和分度值讀出示數，利用歐姆定律求出待測電阻的阻值；
（5）先判定電阻的變化，根據歐姆定律判定電流和電壓的變化；
（6）常見電路故障有斷路與短路，分析清楚電路結構，根據故障現象分析故障原因；
（7）導體電阻的決定因素有：導體的材料、長度、橫截面積、溫度四個因素．因此從導體的決定因素入手來分析此題；根據P=UI計算額定功率．

解答 解：（1）測量電阻的實驗原理是R=$\frac{U}{I}$；
（2）滑動變阻器按一上一下的原則串聯在電路中，燈泡與變阻器串聯接入電路中；由題意可知：電壓表的量程為0-15V，電流表量程為0-0.6A；如下圖所示：
；
（3）為保護電路，連接電路時，開關應斷開，閉合開關前，滑動變阻器的阻值應處于最大阻值處，即最左端；
（4）由圖3可知，電壓表的量程為0～15V，分度值為0.5V，示數為8V；電流表示數為0.28A，則電阻為：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{8V}{0.28A}$=28.6Ω；
（5）圖中的滑動變阻器的滑片向左移動時，滑動變阻器電阻變大，電流表的示數將減小，根據U=IR可知，電壓表的示數將變小；
（6）電流表示數為零，說明電路發生斷路，電壓表示數變大，說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯電路之外電路不存在斷路，則斷路位置在燈泡處，即燈泡發生斷路．
（7）利用圖象中的I-U的圖線，結合歐姆定律可以確定，導體的電阻值在增大，導體的決定因素有導體的材料、長度、橫截面積、溫度四個．當導體中有電流通過時，導體都要發熱，且電流越大，溫度越高．導體的溫度越高，導體的電阻就越大．由于電阻的變化出現了導體中的I-U圖線不是一條直線；
燈泡的額定功率為：P=UI=6V×0.6A=3.6W．
故答案為：（1）R=$\frac{U}{I}$；（2）如圖；（3）斷開；最左；（4）28.6Ω；（5）變小；變小；（6）小燈泡斷路；（7）燈絲的電阻隨溫度的升高而增大；3.6．

點評 本題考查實物圖的連接、故障分析及歐姆定律、電功率公式的應用，要求學生在學習實驗時，要注意積累實驗中需要注意的問題及實驗的數據分析的方法．