Question

4．為完成“測定小燈泡正常發光時電阻”的實驗，小文同學選取了相應器材，小燈泡上標有“2.5V”字樣．
（1）該實驗的原理是R=$\frac{U}{I}$．
（2）如圖甲電路無法正常完成實驗，有一處導線連接錯誤，錯誤導線是②（選填“①”或“②”）．

（3）改正電路后，小文調節滑動變阻器滑片使小燈泡正常發光，此時電流表的示數如圖乙，則小燈泡正常發光時的電阻是5Ω．
（4）實驗時，小文發現自己的器材中還有一個不一樣的小燈泡，于是合理調整器材再次實驗．在實驗中使小燈泡逐漸變亮，在此過程小文收集實驗數據并繪制圖象如圖丙．觀察發現圖象不是直線，其原因是小燈泡的燈絲電阻隨溫度的升高而增大．你還有什么發現小燈泡的實際功率（電壓）越大，燈泡越亮．

Answer 1

分析 （1）伏安法測小燈泡正常發光時電阻的實驗原理是用電流表測出通過小燈泡的電流，用電壓表測出小燈泡兩端的電壓，根據R=$\frac{U}{I}$求出電阻的大小．
（2）變阻器需串聯在電路中，且要接一上一下；
（3）根據圖乙讀出電流表的示數，由R=$\frac{U}{I}$計算出電阻值．
（4）通過圖象可以發現導體的電阻是變化的，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．燈泡實際功率越大，燈泡越亮．

解答 解：（1）測小燈泡正常發光時電阻的實驗原理是歐姆定律公式變形R=$\frac{U}{I}$；
（2）由圖甲可知，滑動變阻器同時接了上面兩個接線柱，應“一上一下”連接，所以導線②連接錯誤；
（3）小燈泡正常發光時，其兩端電壓為2.5V；
由圖乙知，電流表的量程為0～0.6A，所以分度值為0.02A，示數為0.5A；
則小燈泡正常發光時的電阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.5A}$=5Ω．
（4）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；
據此還發現小燈泡的實際功率（電壓）越大，燈泡越亮．
故答案為：（1）R=$\frac{U}{I}$；
（2）②；
（3）5；
（4）小燈泡的燈絲電阻隨溫度的升高而增大；小燈泡的實際功率（電壓）越大，燈泡越亮．

點評 該題考查了多個電學知識，如實驗器材的連接、電表的讀數、電阻的計算、從圖象獲取信息的能力等，最近兩年從圖象中獲取信息頻頻出現，一定要掌握這種能力，屬于典型的考查題目，要熟練掌握．