Question

1．在“測定小燈泡的電阻”實驗中，小雨同學用個一個電壓表、一個電流表、一個開關，電壓為3V的電源，額定電壓為2.5V的小燈泡和一個標有“20Ω、1.5A”的滑動變阻器．

（1）如果小燈泡的阻值約為10歐，電流表的量程應選0～0.6A為宜．
（2）請用筆畫線代替導線，將圖甲的實物電路連接完整（連線不得交叉）．要求當滑動變阻器的滑片向左移動時，電流表示數減小．
（3）在閉合開關之前，圖甲中滑動變阻器的滑片應放在阻值最大處．閉合開關后，發現燈泡不發光，電流表和電壓表都有示數，小燈泡不發光的原因是小燈泡實際功率太小．
（4）改變滑動變阻器的阻值，多次測量通過小燈泡的電流和他兩端的電壓，根據記錄的數據，小雨畫出了小燈泡電流隨其兩端電壓變化的關系圖象（如圖乙），根據圖象提供的信息，計算出小燈泡的正常工作的電阻為10Ω，流過小燈泡的電流跟電壓不成正比的原因是燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．
（5）另一組的同學在做實驗時，電路連接無誤．閉合開關后，燈泡發光，發現電流表的指針明顯偏轉，而電壓表的示數為零．該故障的原因可能是電壓表斷路．
（6）這個電路除了可以測小燈泡的電阻外，還可以用來測量小燈泡的電功率．

Answer 1

分析 （1）根據公式I=$\frac{U}{R}$計算出電路中的最大電流，根據最大電流選擇電流表的量程；
（2）根據要求，應在滑動變阻器滑片向左移動時，電流表的示數變小，確定下面一個接線柱，然后連接；
電流表應與燈泡串聯，根據上面的計算選擇量程；
（3）在閉合開關前，滑片應移至最大阻值處；
燈泡不發光可能是因為短路、斷路或實際功率太小而造成的，然后根據電流表和電壓表的情況進行判斷；
（4）根據圖象確定當電壓為2.5V時的電流，根據公式R=$\frac{U}{I}$計算出燈泡的電阻；
根據燈絲電阻隨溫度的升高而增大進行分析；
（5）根據燈泡發光、電流表有示數判斷燈泡無短路和斷路現象，只能是電壓表的問題；
（6）根據電流和電壓，可以根據公式R=$\frac{U}{I}$計算出電阻，也可根據公式P=UI計算出功率．

解答 解：（1）由圖知，電源是兩節干電池，所以電壓為3V，則電路中的最大電流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{5Ω}$=0.6A．
電流表的量程應選0～0.6A的量程；
（2）電流表應與燈泡串聯，滑片向左移動時，電流表示數減小，則滑動變阻器示數變大，所以應接下面右邊的B接線柱．電流如下圖所示：

（3）因為滑動變阻器下面接了右邊的B接線柱，所以滑片應移至最左端A處，使阻值最大；
電流表有示數，說明電路中未發生斷路，又電壓表有示數，所以燈泡未發生短路，則可能是因為燈泡的電功率太小造成的；
（4）由圖象知，當燈泡兩端的電壓為額定電壓2.5V時，通過燈泡的電流為I=0.25A，所以R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.25A}$=10Ω．
由于燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，所以電流和電壓不成正比；
（5）燈泡發光，發現電流表的指針明顯偏轉，說明電路無斷路或短路現象，而電壓表無示數，可能是電壓表斷路造成的；
（6）根據公式P=UI還可以計算出燈泡的電功率，所以除了可以測小燈泡的電阻外，還可以用來測量小燈泡的電功率．
故答案為：
（1）0～0.6；
（2）如圖所示；
（3）最大；小燈泡實際功率太小；
（4）10；燈泡的電阻隨溫度的升高而增大；
（5）電壓表斷路；
（6）電功率．

點評 此題是測量小燈泡電阻的實驗，考查了實物電路的連接，特別注意電壓表、電流表、滑動變阻器的接法，同時考查了根據圖象獲取信息解決問題的能力，還涉及到了電路故障的分析及燈絲電阻與溫度的關系，考查得很全面．