Question

某同學(xué)使用如下圖A所示器材測(cè)定小燈泡在不同電壓下的阻值，已知小燈泡標(biāo)有“9V，4.5W“字樣，備選滑動(dòng)變阻器有二種規(guī)格，R₁標(biāo)有”5Ω，2A”R₂標(biāo)有”100Ω，2A”現(xiàn)要求小燈泡兩端電壓從零開始，并能測(cè)量多組數(shù)據(jù)．
（1）為使操作更為方便，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用

 

（選填R₁，R₂）
（2）將圖中的實(shí)物圖補(bǔ)充完整，使其能盡量準(zhǔn)確地測(cè)量小燈泡的阻值．
（3）本實(shí)驗(yàn)操作時(shí)應(yīng)閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，使小燈泡電流

 

（選填”從小到大”或”從大到小”）變化，讀取數(shù)據(jù)．若某同學(xué)選用15V量程電壓表進(jìn)行測(cè)量示數(shù)如下圖B所示，此時(shí)示數(shù)為

 

（4）圖C為某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出的一根I-U圖線，從圖中可以求出小燈泡正常工作時(shí)的阻值大小為

 

，（保留三位有效數(shù)字）此阻值比小燈泡的實(shí)際阻值偏

 

．（選填“大”或“小”）

Answer 1

分析：（1）電壓要從零開始連續(xù)調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器要采用分壓式接法；滑動(dòng)變阻器的電阻調(diào)節(jié)是不連續(xù)的，如果有20圈，則R₁與R₂每調(diào)節(jié)一圈電阻值變化分別為0.25Ω、5Ω，顯然選擇R₁電壓變化更加均勻，方便測(cè)量；
（2）電壓要從零開始連續(xù)調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器要采用分壓式接法；安培表外接法；
（3）為防止損壞燈泡，小燈泡電壓要從零開始逐漸增大；電壓表讀數(shù)注意每小格表示的電壓值；
（4）從U-I圖象得到小燈泡兩端電壓為9V時(shí)的電流值，然后根據(jù)歐姆定律求解電阻；安培表外接法，電壓表有分流作用，電流測(cè)量值偏大．

解答：解：（1）電壓要從零開始連續(xù)調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器要采用分壓式接法；滑動(dòng)變阻器的電阻調(diào)節(jié)是不連續(xù)的，如果有20圈，則R₁與R₂每調(diào)節(jié)一圈電阻值變化分別為0.25Ω、5Ω，顯然選擇R₁電壓變化更加均勻，方便測(cè)量，故選擇R₁；
（2）滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，實(shí)物電路圖如圖所示．

（3）為防止損壞燈泡，小燈泡電壓要從零開始逐漸增大，故電流也是由零開始逐漸增大；
電壓表量程是15V，由圖示電壓表可知，電壓表最小分度值是0.5V，電壓表示數(shù)是8.5V．
（4）由圖C所示圖象可知，燈泡額定電壓9V所對(duì)應(yīng)電流為0.55A，
燈泡正常工作時(shí)的電阻R=

U

I

=

9V

0.55A

≈16.4Ω；電流表采用外接法，
由于電壓表的分流，所測(cè)電流偏大，由歐姆定律可知，燈泡測(cè)量值小于真實(shí)值．
故答案為：（1）R₁；（2）電路圖如圖所示；（3）從小到大；8.5V；（4）16.4Ω；�。�

點(diǎn)評(píng)：滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法時(shí)，待測(cè)電阻越大，滑動(dòng)變阻器阻值越小，待測(cè)電阻兩端的電壓變化越是均勻，越是便于測(cè)量．