解题思路:(1)①电压表应并联在灯泡的两端;图中电路的错误连线改是电压表串联在电路中;
②电压表示数为零,说明灯泡两端无电压,电流表有示数,则可能是灯泡短路造成;
③电流表、电压表均有示数,灯泡不亮,可能是灯泡的实际功率太小造成;
④根据灯丝的电阻与温度有关进行分析;
读出电压为2.5V时的电流,根据R=[U/I]计算出电阻值;
(2)分别测出电阻两端的电压及总电压,根据公式I=[U/R]计算出通过R0的电流,便可得知通过Rx的电流,根据串联电路的电压规律计算出待测电阻两端的电压,便可根据R=[U/I]求出Rx的值.
(1)①由图知,电压表串联在了电路中,应将其与灯泡并联,将滑动变阻器与灯泡串联,电路图如图所示:
②闭合开关,小灯泡不亮,电压表的示数为0V,电流表有示数,则小灯泡短路;
③故障排除后,再闭合开关,发现小灯泡仍不亮,但电流表和电压表示数均较小,则说明滑动变阻器的电阻较大,使得灯泡的实际功率太小造成,此时应减小滑动变阻器的阻值,将滑片向左滑动;
④灯丝的电阻随温度的升高而增大,实验表格中设计了求小灯泡电阻的平均值是错误的;
由图象知,当U=2.5V时,I=0.2A,则R=[U/I]=[2.5V/0.2A]=12.5Ω;
(2)③闭合开关S和S2,断开S1,则电压表测量R0两端的电压,所以U0=U2;
Ux=U1-U2,Ix=I0=
U2
R0,则Rx=
Ux
Ix=
U1−U2
U2
R0=
U1−U2
U2•R0.
④若将S2换成电压表,当闭合开关S和S1时,两块电压表分别测量R0和Rx的总电压及Rx两端的电压,又两个电压表的指针偏转角度相同,所以
U总=5Ux,U0=4Ux,
即U0:Ux=4:1,
根据串分压的知识,则R0:Rx=4:1,
所以Rx=[1/4]R0=[1/4]×100Ω=25Ω
故答案为:(1)①见上图;②小灯泡短路;③向左移动滑动变阻器的滑片;④设计了电阻平均值一栏;12.5;
(2)断开S2、闭合S1读出此时电压表的示数为U2;
U1−U2
U2•R0.
点评:
本题考点: 伏安法测电阻的探究实验.
考点点评: 此题是“探究小灯泡电阻”的实验,考查了电路的连接,电路故障的分析,同时考查了串分压的知识及欧姆定律的应用,难度较大.