Question

2．在測量小燈泡正常發光時的電阻的實驗中，選用的電源電壓為4.5V，小燈泡的額定電壓為2.5V，圖甲是未連接完整的實驗電路．

（1）請你用筆畫線代替導線，將圖甲所示的實驗電路連接完整（要求滑動變阻器的滑片P向左移動時電流表的示數變大）．
（2）閉合開關后，緩慢移動滑動變阻器的滑片p，同時觀察電壓表示數的變化，當電壓表的示數如圖乙所示時，其讀數為1.8V；若要測得小燈泡正常發光時的電阻，滑片P應向A（選填“A”或“B”）端移動．
（3）實驗時閉合開關，兩表均有示數，若將小燈泡從燈座中取走，電壓表有示數，電流表無示數（兩空均選填“有”或“無”）．
（4）改變滑片P的位置，獲得多組對應的電壓、電流值，繪制了如圖丙所示的I-U圖象．由圖象可知，小燈泡正常發光時的電阻是10Ω．
（5）另一組小剛同學正確連接電路并檢查無誤后，閉合開關，發現燈泡不亮，立刻要求老師更換燈泡．小剛的做法是欠妥的，正確的做法應該是可以先移動滑動變阻器的滑片，觀察燈泡是否發光．．

Answer 1

分析 （1）根據要求將阻器連入電路中；
（2）根據圖乙電壓表小量程讀數，比較示數與額定電壓的大小，根據串聯電路電壓規律和分壓原理確定滑片移動的方向；
（3）分析將小燈泡從燈座中取走后電路的連接情況，根據分壓原理和歐姆定律確定兩表的示數；
（4）由圖丙找出額定電壓下的電流大小，根據歐姆定律，求小燈泡正常發光時的電阻；
（5）另一組小剛同學正確連接電路，即隱含著滑動變阻器連入電路中的電阻最大的條件，此時電路電流最小，燈的實際功率最小，燈不亮，據此分析作答．

解答 解：（1）因要求滑動變阻器的滑片P向左移動時電流表的示數變大，即變阻器連入電路中的電阻變小，所以應將滑片以左電阻絲連入電路中，如下所圖所示：

（2）圖乙中，電壓表小量程分度值為0.1V，示數為1.8V，小于燈的額定電壓2.5V，因燈在額定電壓下才正常工作，所以應增大燈的電壓，根據串聯電路電壓的規律，應減小變阻器分得的電壓，由分壓原理，應減小變阻器連入電路中的電阻大小，即滑片向A移動；
（3）實驗時閉合開關，兩表均有示數，若將小燈泡從燈座中取走，則導致電壓表與變阻器、電流表串聯在電路中，因電壓表內阻很大，根據分壓原理，電壓表分得絕大部分電源電壓，電壓表有示數；而根據歐姆定律，電路中電流幾乎為0，電流表無示數；
（4）燈的電阻隨電壓的不同而不同，由圖丙可知，燈的電壓為額定電壓2.5V時，通過燈的電流為0.25A，燈正常發光時的電阻大小R=$\frac{U}{I}=\frac{2.5V}{0.25A}$=10Ω；
（5）燈泡不亮的原因很多，可能是斷路或燈短路或燈的實際功率太小，結合已知條件，連接電路時，為保護電路，變阻器連入電路中的電阻最大，電路電流很小，燈泡實際功率很小，不足以引起燈泡發光造成的．所以，閉合開關后，如果燈泡不亮，應移動滑動變阻器滑片，減小滑動變阻器接入電路的電阻大小，觀察燈泡是否發光，如果移動滑片后，燈泡仍不發光，然后再考慮更換燈泡．所以，小剛的做法是欠妥的，正確的做法應該是可以先移動滑動變阻器的滑片，觀察燈泡是否發光．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）1.8；A；
（3）有；無；
（4）10；
（5）可以先移動滑動變阻器的滑片，觀察燈泡是否發光．

點評 本題測量小燈泡正常發光時的電阻，考查電路的連接、電壓表讀數、操作過程、電阻的計算、對常見現象的處理及決定燈亮度的因素等知識，綜合性較強．