伏安法侧小灯泡的电阻
【考情分析】
关于“伏安法侧小灯泡的电阻”这一节主要设计实验电路图并连接实验电路、实验中滑动变阻器的作用、实验步骤正确性及顺序、实验数据记录表格的设计、实验中的处理数据的注意事项、关于伏安法测电阻的误差及产生原因分析。
【知识点睛】
伏安法测小灯泡电阻
1实验原理：根据欧姆定律的变形公式，用电压表测出小灯泡两端的电压。用电流表测出通过小灯泡的电流，即可计算出小灯泡的电阻。这种方法叫伏安法。
2实验器材：电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器、导线若干。
3实验电路图
4注意事项
测小灯泡的电阻的实验是一个重要实验，本实验中涉及的内容非常丰富，既有间接测量的实验方法，又有实验基础技能。掌握好本实验，要注意下面五个方面:
（1）在选取器材时，电流表所选用量程的满偏值要大于电路中的最大电流；滑动变阻器的最大阻值应略大于或接近小灯泡的电阻，以使效果明显。
（2）连接电路时要断开开关，并按照电压表、电流表、滑动变阻器的使用规格，将它们正确地接入电路。电压表、电流表要注意量程的选择、连接和读数，使用滑动变阻器也要注意规格的选择
（3）进行实验时，在闭合开关前，要把滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，使电路中的电流最小，目的是保证电路中的灯泡、滑动变阻器、电压表、电流表等仪器的安全
（4）把每次测量的结果和小灯泡的发光情况记录下来，以便最后分析，总结。
（5）分析处理数据，对于测得的各组电流和电压值，计算出相应的电阻，然后比较实验测得的电阻，找出其中的规律。
例1（2016·安顺·6分）小张在“伏安法”测小灯泡的电阻实验中，连接了如图甲所示的实物图
（1）闭合开关前，应向_______端（选填“A”或“B”）调整滑动变阻器的滑片，使电路中的电流在开始测量时最小．
（2）测量过程中，某一次的电流值如图乙所示，则电流值是________A．这时，灯丝突然烧断，则电压表的示数__________（选填“变大”“变小”或“不变”）．换相同规格的灯泡，重测的数据如表所示，并绘出I-U图象如图丙的A所示．
（3）依据表格中的数据，小张求出小灯泡电阻的平均值，你同意这种做法吗？说出你的理由___________（作出判断并说出理由）
（4）另外一组同学用相同的器材和电路图也做这实验时，由于接线错误，根据测量的数据绘出的I-U图象如图丙的B所示．你认为错误的原因可能是_____________________．
（5）“伏安法”测小灯泡电阻的实验装置还可以用来测量_____________________的实验．
【试题解析】本题考查伏安法测小灯泡的电阻。
（1）为了保护电路，闭合开关前，应将滑片移到变阻器的最大阻值处，由图甲知，应向A端调整滑动变阻器的滑片，使电路中电阻最大，电流最小；
（2）由图乙知，电流表使用0～0.6A量程，分度值为0.02A，此时电流值为0.26A；
由图知，L与变阻器串联，电压表测灯泡L两端电压，所以电压表示数小于电源电压．当灯泡丝烧断后，电压表串联在电路中，相当于电压表测量电源电压，所以电压表的示数变大；
【答案】
（1）A
（2）0.26变大
（3）不同意灯丝的电阻受温度影响，并非一个定值
（4）电压表接在了滑动变阻器两端
（5）小灯泡功率
【总结】
伏安法测电阻实验中滑动变阻器使用、电路故障原因与现象的对应关系、影响电阻的因素等知识点，涉及知识点多，综合性强．其中，分析电路故障、从图象变化规律得到电阻变化规律是此题的难点
例2（2016·福州·6分）小亮用“伏安法”测小灯泡的电阻，小灯泡额定电压是2.5V，电源电压4.5V．
（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整．
（2）在连接电路时，开关应______________，滑动变阻器滑片P应位于_______（选填“A”或“B”）端．
（3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻约为_______Ω（保留一位小数）；他把多次测量的电流值和电压绘制成I-U图象，发现I-U图线是一条曲线，原因是________________________．
（4）如果还想测量额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻，但是电压表的15V量程已经损坏，在不改变原器材的情况下，你的办法是________________．
【试题解析】本题考查伏安法测小灯泡电阻。
（1） 小灯泡额定电压是2.5V，电压表使用小量程，将电压表并联在小灯泡的两端，如图所示
（4）还想测量额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻，因电压表的15V量程已经损坏，故只能使用0-3V量程，考虑到电源电压为4.5V，根据串联电路的总电压等于各部分电压和，所以可将电压表并联在滑动变阻器的两端，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为4.5V-3.8V=0.7V时，小灯泡两端的电压一定为3.8V．
【答案】
（1）见解析
（2）断开 A
（3）10.4 灯丝的电阻与温度有关
（4）把电压表并联在滑动变阻器的两端
【总结】
本题意在培养特殊情况下学生灵活运用知识解决实际问题的能力和设计实验方案的能力
1.小欣在“测量小灯泡的电阻”的实验中,根据实验数据描绘出小灯泡的I－U图像,如图所示,当小灯泡两端电压为1.5V时,其电阻为________Ω;进一步分析图像可知,小灯泡的电流跟电压并不成正比关系,其原因可能是小灯泡灯丝的电阻受到________的影响.
2.在测量小灯泡正常发光时的电阻的实验中,选用的电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,图甲是末连接完整的实验电路.
(1)连接实验电路的过程中开关应________.
(2)请你用笔画线代替导线,将图甲所示的实验电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片P向左移动时电流表的示数变大).
(3)闭合开关后,缓慢移动滑动变阻器的滑片P,同时观察________(填“电压表”或“电流表”)示数的变化,当电压表的示数如图乙所示时,其读数为________V;若要测得小灯泡正常发光时的电阻,滑片P应向________(填“A”或“B”)端移动.
(4)实验时闭合开关,两表均有示数,若将小灯泡从灯座中取走,电压表________示数,电流表________示数.(填“有”或“无”)
(5)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,绘制了如图丙所示的I－U图象(不计小灯泡电阻随温度的变化).由图象可知,小灯泡正常发光时的电阻是________Ω.
【答案】
1.6 温度
2.
(1)断开
(2)如图所示
(3)电压表1.8 A
(4)有无
(5)10
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