Question

17．在測量標有電壓為2.5V的某小燈泡電阻的實驗中，第一次測量時的電壓等于2.5V，小燈泡正常發光，以后調節滑動變阻器，讓電壓逐次下調，使燈絲溫度不斷降低，燈泡變暗直至完全不發光．記錄測量的數據．

數據序號	1	2	3	4	5	6	7
發光情況	明亮	不很亮	不亮	較暗	微光	熄滅	熄滅
電壓U/V	2.5	2.1	1.7	1.3	0.9	0.5	0.1
電流I/A	0.28	0.26	0.24	0.21	0.19	0.16	0.05
算出的電阻R/Ω	8.9	8.1	7.1	6.2	4.7	3.1

（1）測量原理：R=$\frac{U}{I}$
（2）根據實驗電路圖（圖甲），連接實物電路（圖乙），要求滑片向右移動時，小燈泡變亮．
（3）第一小組連接好電路后，無論怎樣移動滑片，小燈泡不發光，而電流表、電壓表有示數．原因可能是將變阻器的最大電阻連入了電路．
第二小組連接好電路后，閉合開關，發現無論如何移動滑動變阻器的滑片，小燈泡不亮，電流表無示數，電壓表示數接近于電源電壓，造成這一現象的原因是：燈泡斷路．
第四小組閉合開關后，發現小燈泡不亮，但電流表有示數．接下來應該進行的操作是C．
A、更換小燈泡    B、檢查電路是否斷路    C、移動滑動變阻器滑片，觀察小燈泡亮度
排除故障后，調節滑動變阻器滑片，電流表示數為0.25A時，電壓表示數如圖丙為1.8V，則此時小燈泡電阻為7.2Ω．
（4）上表是第五小組得到的數據，這個小燈泡的額定電阻是8.9Ω．觀察分析表中數據可知，小燈泡的電阻值存在明顯差異，原因可能是燈絲電阻隨溫度的變化而變化．
（5）這個實驗電路圖，不能（能、不能）驗證歐姆定律．這個實驗電路，還可以完成的實驗是測燈的電功率．

Answer 1

分析 （1）測量某小燈泡電阻的原理為：R=$\frac{U}{I}$．
（2）根據要求滑片向右移動時，小燈泡變亮確定變阻器的連接．
（3）無論怎樣移動滑片，電流表、電壓表有示數，說明電路為通路，小燈泡不發光，說明電路中電流過小，據此分析可能的原因．
若電流表示數為0，燈不亮，說明電路可能斷路；電壓表示數接近電源電壓，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯的支路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯的燈泡斷路了；
為保護電路，變阻器連入電路中的電阻最大，據此分析．根據圖中電壓表小量程讀數，根據歐姆定律求電阻．
（4）燈在額定電壓下正常發光，據此回答；燈絲電阻隨溫度的變化而變化．
（5）根據控制變量法分析驗證歐姆定律的要求，結合燈絲電阻隨溫度的變化而變化分析；
原電路中，電壓表測出電壓，電流表測出電流，據此分析．

解答 解：（1）測量某小燈泡電阻的原理為：R=$\frac{U}{I}$
（2）要求滑片向右移動時，小燈泡變亮，即電流變大，電路中電阻變小，將滑片以右電阻絲連入電路中，如下所示：

（3）第一小組連接好電路后，無論怎樣移動滑片，電流表、電壓表有示數，說明電路為通路，小燈泡不發光，說明電路中電流過小，則變阻器失去了變阻的作用，原因可能是：將變阻器的最大電阻連入了電路．
經分析，合開關，發現無論如何移動滑動變阻器的滑片，小燈泡不亮，電流表無示數，電壓表示數接近于電源電壓，造成這一現象的原因是：燈泡斷路
為保護電路，變阻器連入電路中的電阻最大，此時電路中電流較小，四小組閉合開關后，發現小燈泡不亮，但電流表有示數．接下來應該進行的操作是：移動滑動變阻器滑片，觀察小燈泡亮度，選C．
排除故障后，調節滑動變阻器滑片，電流表示數為0.25A時，電壓表示數如圖丙，圖中電壓表選用小量程，分度值為0.1V，示數為1.8V，則此時小燈泡電阻為：
R=$\frac{U}{I}=\frac{1.8V}{0.25A}$=7.2Ω．
（4）燈在額定電壓下正常發光為，由上表可知據，這個小燈泡的額定電阻是8.9Ω．觀察分析表中數據可知，小燈泡的電阻值存在明顯差異，原因可能是：燈絲電阻隨溫度的變化而變化．
（5）驗證歐姆定律，即研究電流與電阻的關系時，要控制電壓不變，只改變電阻大小；
研究電流與電壓的關系時，要控制電壓不變；由于燈的電阻隨溫度的變化而變化，其大小不知，故這個實驗電路圖不能驗證歐姆定律．
因電壓表測出電壓，電流表測出電流，故這個實驗電路，還可以完成的實驗是測燈的電功率．
故答案為：（1）R=$\frac{U}{I}$；（2）如上所示；（3）將變阻器的最大電阻連入了電路；燈泡斷路；C；1.8；7.2；（4）8.9Ω；燈絲電阻隨溫度的變化而變化；（5）不能；測燈的電功率．

點評 本題測某小燈泡電阻，考查實驗原理，電路連接、故障和反常現象的分析、電壓表讀數、電阻計算、影響電阻大小的因素，并與驗證歐姆定律和測電功率的實驗作比較．