Question

（2004?哈爾濱）王林同學(xué)準(zhǔn)備利用如圖所示的器材做“伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)．

（1）將圖甲中的器材連成實(shí)驗(yàn)電路．
（2）電路連好檢查無誤后，閉合開關(guān)，移動(dòng)變阻器滑片，從電壓表和電流表上讀出數(shù)據(jù)為2V和0.2A，于是他得出結(jié)論：被測(cè)電阻的阻值是10Ω．針對(duì)以上實(shí)驗(yàn)過程，你認(rèn)為存在什么問題？
（3）做完上面實(shí)驗(yàn)后，他將被測(cè)電阻取下，在原位置接入了一個(gè)“220V  100W”的燈泡，移動(dòng)滑片后，電壓表和電流表示數(shù)如圖乙所示，由此測(cè)出燈絲的電阻為

6

Ω．
（4）根據(jù)測(cè)出燈泡的阻值和燈泡上標(biāo)出的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，你又發(fā)現(xiàn)了什么問題？并解釋其原因．

Answer 1

分析：（1）連接電路時(shí)，要注意待測(cè)電阻與滑動(dòng)變阻器的接法，電壓表、電流表的接法以及量程的選擇和電流方向；
（2）實(shí)驗(yàn)不可避免地存在誤差，為減小誤差，應(yīng)多次測(cè)量取平均值；
（3）電壓表選擇的是0～15V量程，電流表選擇的是0～3A量程，讀出電流和電壓，利用公式R=

U

I

計(jì)算出電阻；
（4）根據(jù)燈泡規(guī)格計(jì)算出的電阻，是燈絲正常發(fā)光時(shí)的電阻，此時(shí)燈絲溫度非常高；上面計(jì)算的是燈絲在常溫下的電阻值．

解答：解：
（1）要測(cè)量電阻R的阻值，為多次測(cè)量取平均值減小誤差，需要改變待測(cè)電阻兩端電壓，所以滑動(dòng)變阻器與待測(cè)電阻串聯(lián)；測(cè)量原理是R=

U

I

，所以電流表與電阻串聯(lián)，電壓表與電阻并聯(lián)．
（2）只進(jìn)行一次測(cè)量，雖然利用電流、電壓可以計(jì)算出電阻，但實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少，誤差較大，應(yīng)該多測(cè)幾組數(shù)據(jù)．
（3）由乙圖知，燈泡兩端電壓為U=6V，通過的電流為1A，燈絲電阻為
R=

U

I

=

6V

1A

=6Ω
（4）答：室溫下用“伏安法測(cè)電阻”測(cè)出的電阻6Ω，通過標(biāo)識(shí)算出的電阻R=

U2

P

=484Ω，兩次得到的阻值相差較大．
原因：燈絲的電阻隨溫度升高而增大．
故答案為
（1）實(shí)物連接如右圖

（2）沒有多次測(cè)量取平均值
（3）6Ω；
（4）室溫下用“伏安法測(cè)電阻”測(cè)出的電阻6Ω，通過標(biāo)識(shí)算出的電阻R=

U2

P

=484Ω，兩次得到的阻值相差較大．
原因：燈絲的電阻隨溫度升高而增大．

點(diǎn)評(píng)：對(duì)于同一燈泡，燈絲材料、長度、橫截面積都不變，但溫度變化較大，導(dǎo)致電阻值發(fā)生明顯變化．