Question

16．某中學(xué)初三年級(jí)課外興趣小組的同學(xué)，按照?qǐng)D乙所示的實(shí)物連接圖做“測定小燈泡的電阻”實(shí)驗(yàn)（小燈泡標(biāo)有2.5V字樣），在實(shí)驗(yàn)過程中得到了如下表U和I的數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6
燈泡兩端的電壓U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
通過燈泡的電流I/A	0.18	0.22	0.26	0.30		0.34
燈泡發(fā)光情況	微亮→逐漸變亮

（1）實(shí)驗(yàn)原理是R=$\frac{U}{I}$．
（2）在圖甲兩圓圈中填上所用電流表和電壓表的符號(hào)，并標(biāo)明正負(fù)接線柱．

（3）把圖乙中的實(shí)物電路連接完整．（要求：滑片向右滑時(shí)燈泡變亮）
（4）一位同學(xué)連好電路后，閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，圖丙電流表無示數(shù)，但電壓表有示數(shù)，分析電路的故障是小燈泡斷路．
（5）另一位同學(xué)按電路圖連接電路后，閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)燈泡特別亮，這說明他在閉合開關(guān)前沒有將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最大阻值處．
（6）燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表的示數(shù)如右上圖所示，此時(shí)小燈泡的電阻是7.8Ω；（保留小數(shù)點(diǎn)后一位數(shù)字）
（7）分析表格中的數(shù)據(jù)看出，在燈絲中電流逐漸增大的過程中，燈絲的電阻在變大（填“大”或“小”）．

Answer 1

分析 （1）伏安法測電阻的原理是歐姆定律的變形公式；
（2）根據(jù)電壓表和電流表的正確使用確定電路圖中電表的類型，即電壓表與被測電路元件并聯(lián)，電流表與被測電路元件串聯(lián)；
電流要從電表的正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出；
（3）掌握實(shí)物電路的連接，特別是電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器的接法，注意電流表、電壓表的量程和正負(fù)接線柱的選擇，滑動(dòng)變阻器要接一上一下；
（4）燈泡不發(fā)光，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，電路斷路，電壓表有偏轉(zhuǎn)，電壓表與電源接通，與電壓表并聯(lián)的電路斷路；
（5）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)為滑動(dòng)變阻器的最大阻值，如果滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值太小，閉合開關(guān)后，電路電流較大，燈泡較亮；
（6）根據(jù)電流表的量程和分度值讀出電流表的示數(shù)，再根據(jù)歐姆定律的變形公式阻R=$\frac{U}{I}$求出小燈泡的電阻；
（7）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，由歐姆定律可知，隨電壓的增大，燈泡電阻逐漸增大．

解答 解：（1）要測定小燈泡的電阻，應(yīng)先用電壓表測出小燈泡兩端的電壓U、用電流表測出通過小燈泡的電流I，
根據(jù)歐姆定律的變形公式R=$\frac{U}{I}$求出小燈泡的電阻，故該實(shí)驗(yàn)的原理是R=$\frac{U}{I}$．
（2）由題意可知，電流表要串聯(lián)在電路中，所以上面串聯(lián)在電路中的電表為電流表，下面是“+”接線柱，上面是“-”接線柱；
電壓表要與小燈泡并聯(lián)，所以所以下面與燈泡并聯(lián)的電表是電壓表，左邊是“+”接線柱，右邊是“-”接線柱；如下圖所示：

（3）要使滑片向右滑動(dòng)時(shí)燈泡變亮，則應(yīng)將滑動(dòng)變阻器右下邊的B接線柱與電源的負(fù)極相連接，
電壓表要并聯(lián)在小燈泡的兩端，由于小燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表應(yīng)選擇的量程是0～3V，
故只需將電壓表的“3”接線柱與小燈泡的右端相連接，如圖所示：

（4）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，但電壓表有示數(shù)，
說明在電壓表兩接線柱之間的電路是斷路，所以出現(xiàn)故障的原因是小燈泡斷路．
（5）閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)燈泡特別亮，說明電路中電流過大，滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值太小，
即在閉合開關(guān)前沒有將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最大阻值處．
（6）電流表使用的0～0.6A量程，分度值為0.02A，所以電流表的示數(shù)I=0.32A，
根據(jù)歐姆定律I=$\frac{U}{R}$得，
小燈泡的電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.32A}$≈7.8Ω．
（7）由表格中數(shù)據(jù)知，電流增大的過程中，燈泡亮度增加，即燈泡的實(shí)際功率增大，
燈泡產(chǎn)生的熱量增多，鎢絲溫度升高，所以燈絲的電阻也在變大．
故答案為：（1）R=$\frac{U}{I}$；
（2）見上圖；
（3）見上圖；
（4）小燈泡斷路；
（5）將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最大阻值處；
（6）7.8；
（7）大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了伏安法測電阻的原理、實(shí)物電路的連接、電路故障的分析、電阻的計(jì)算及影響電阻大小的因素等知識(shí)，涉及到的知識(shí)點(diǎn)較多，并且這些都是重要的知識(shí)點(diǎn)，也是中考�？嫉膬�(nèi)容．