Question

在“用伏安法測小燈泡電阻”的實驗中，待測小燈泡額定電壓為2.5V．
（1）請用筆畫線代替導線，將如圖所示的實驗電路未連接部分連接好（連線不得交叉）．閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于

 

（選填“左”或“右”）端．

（2）當開關閉合后，發現小燈泡不亮，通過分折，小宇猜想了一些可能的原因，見表．

猜想	電壓表示數情況	電流表示數情況
燈泡斷路		無

請根據小宇的猜想，在表中寫出對應的電壓表或電流表的示數情況．（選填“有”或“無”）

實驗次數	1		3	4	5	6
電壓/V	0.5	1	1.5	2	2.5	3
電流/A	0.10	0.16		0.23	0.25	0.26

（3）故障排除后，小宇移動滑動變阻器的滑片，記錄多組小燈泡兩端不同的電壓及對應的通過小燈泡的電流值如表，其中第3次電流表的示數如圖所示，讀數為

 

根據這些數據請你幫小宇在圖的坐標紙上繪制出通過小燈泡的電流隨其兩端電壓變化關系的圖象．

（4）分析圖象可知，小燈泡正常工作時的燈絲電阻為

 

Ω．從圖象還可以看出，小燈泡燈絲的電阻隨電壓的增大逐漸

 

（選填“變大”或“變小”），原因是多數金屬電阻隨溫度的升高而

 

．（填“變大”或“變小”）
（5）該實驗的整套裝置還可以用于其它實驗，請舉出一例：

 

．

Answer 1

分析：（1）由燈泡的額定電壓確定電壓表的量程．電壓表與燈泡并聯．
由題目里表格中的電流值確定電流表的量程，電壓表與燈泡串聯．
電流從電壓表和電流表的正接線柱流入，從負接線柱流出．
（2）燈泡不亮可能是燈泡斷路或燈泡以外的地方斷路或燈泡短路，燈泡斷路時，電路斷路，電路中沒有電流，電流表無示數，電壓表串聯在電路中，電壓表測量電源電壓；
燈泡短路時，電路總電阻減小，電路電流增大，電流表示數增大，電壓表測量導線電壓，示數為0．
燈泡以外的地方斷路，整個電路都處于斷開狀態，燈泡不亮，電壓表和電流表都沒有示數．
（3）電流表讀數：確定使用的量程，確定每一個大格和每一個小格各代表多少．
在坐標中描出電壓和電流的對應點，用光滑的曲線連接各點．
（4）找出燈泡額定電壓下的電流，根據R=

U

I

計算電阻．
從圖象分析電壓增大，電流增大，但是電壓比電流增大的倍數大，所以電壓增大，

U

I

增大，電阻增大．
從電阻大小的影響因素分析電阻變化的原因．
（5）知道電壓和電流，根據R=

U

I

可以計算電阻，根據P=UI可以計算功率，本裝置可以測量燈泡的功率．

解答：解：（1）燈泡額定電壓為2.5V，電壓表選擇0～3V量程，電壓表與燈泡并聯．
由實驗表格知，電流都小于0.6A，所以電流表選擇0～0.6A量程，電流表與燈泡串聯，
電流從電壓表和電流表的正接線柱流入，從負接線柱流出．如圖：

（2）燈泡斷路，電路斷路，電路中沒有電流，電流表無示數，電壓表串聯在電路中，測電源電壓有示數．
（3）電流表選擇0～0.6A量程，每一個大格代表0.2A，每一個小格代表0.02A，電流為0.2A．
在坐標中描出（0.5，0.10）、（1，0.16）、（1.5，0.2）、（2，0.23）、（2.5，0.25）、（3，0.26）各點，用光滑的曲線連接起來．如圖．

（4）燈絲在2.5V時的電流為0.25A，
所以，R=

U

I

=

2.5V

0.25A

=10Ω．
從圖象可以看出，電壓增大的倍數比電流增大的倍數大，

U

I

的比值增大，電阻增大．
實驗時，燈絲的長度、橫截面積、材料不變，燈絲溫度升高，電阻變大．
（5）本實驗測得電壓和電流，根據R=

U

I

，可以計算電阻，根據P=UI可以計算功率，所以，此裝置還可以用于測燈泡的功率實驗．
故答案為：（1）如上面實物圖；（2）有；（3）0.2A；如上面的圖象；（4）10；變大；變大；（5）測燈泡的功率．

點評：電流跟電壓的關系的圖象有五種形式：
 
甲和乙：I跟U成正比，電阻阻值一定．
丙不丁：I跟U不成正比，電阻的阻值隨電壓的增大而增大．
戊：I跟U不成正比，電阻的阻值隨電壓的增大而減小
認清縱橫坐標的關系，弄清反映的內容．