Question

8．小華的物理老師在上課之前，測定了額定電壓為2.5V小燈泡的I與U的關系的數據如下表所示：

實驗次數	1	2	3	4	5	6
U/V	0.20	0.80	1.40	2.00	2.50	2.9021
I/A	0.02	0.08	0.14	0.18	0.20	0.21

（1）從數據可知，該小燈泡的額定電流為0.20A，正常發光時的電阻為12.5Ω．由上述數據可以得到小燈泡電阻的變化規律是燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．
（2）小華想親自做一次，看能否測得同樣的數據．于是她設計了如題（a）圖所示的電路，準備對該小燈泡進行再次測量，小華找來了實驗器材并連接了部分實物電路，其中電源用的是2節1.5v的干電池，滑動變阻器的銘牌標有“10Ω1A“．
①請你用筆畫線代替導線，按照圖所示電路，幫小華將圖中缺少的兩根導線補充連接完整．

②閉合開關前，滑動變阻器的滑片應移到B端（選填“A”或“B”）；閉合開關后，發現燈泡不亮，電流表無示數，但電壓表有示數，則電路可能出現的故障是燈泡斷路．
③小華能通過這個實驗得到上述表格中的每一組實驗數據嗎？不能（填“能”或“不能”），原因是滑動變阻器的阻值太小．

Answer 1

分析 （1）根據燈泡的額定電壓結合表格中數據確定燈泡的額定電流，根據R=$\frac{U}{I}$計算出電阻，根據P=UI計算出功率；
（2）①將電流表和滑動變阻器并聯在電路中，注意電流表的量程和滑動變阻器的接法；
②在閉合開關前，滑片應移至最大阻值處；
根據燈泡不亮、電流表無示數，說明電路斷路，電壓表有示數，則與電壓表并聯的電路斷路；
③計算出滑動變阻器所需的最大阻值進行判斷．

解答 解：（1）由表格中數據知，當燈泡兩端的電壓為2.5V時，電流為0.2A；
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω，
由表格中數據知，燈泡兩端的電壓越高、電流越大，燈泡越亮，燈絲的溫度越高；
根據公式R=$\frac{U}{I}$可得，燈絲的電阻分別為：10Ω、10Ω、10Ω、11.1Ω、12.5Ω、13.8Ω，可見燈絲的電阻隨溫度的升高而增大；
（2）①根據表格中數據知，電流表可選擇0～0.6A的量程，滑動變阻器已接了下面一個接線柱，可再接上面任意一個接線柱，如圖所示：
；
②滑動變阻器接了下面的A接線柱，所以在閉合開關前，應將滑片移至最右端的B處，使其阻值最大；
閉合開關后，發現燈泡不亮，電流表無示數，說明電路中某處斷路，電壓表有示數，說明與其并聯的燈泡斷路；
③由實驗數據知，當燈泡兩端的電壓為0.2V時，滑動變阻器的電壓應為3V-0.2V=2.8V，則滑動變阻器的電阻應為R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.8V}{0.02A}$=140Ω；
而滑動變阻器的最大阻值為10Ω，所以不能得到上述數據．
故答案為：（1）0.20；12.5；0.5；（2）①見上圖；②B；燈泡斷路；③不能；滑動變阻器的阻值太小．

點評 此題考查了實物電路的連接，考查了有關電阻、功率的計算，同時考查了滑動變阻器的使用及電路故障的分析，同時涉及到了串分壓的知識．