Question

6．小明同學在“探究小燈泡的電阻是否固定不變”的實驗中，電路圖如圖所示，電源電壓恒為 4V，小燈泡的正常發(fā)光電壓為 2.5V．

（1）請你用筆畫線代替導線，按乙圖的電路圖把甲圖中的實物圖電路連接完整，使滑片P向右端移動時燈的亮度變暗．
（2）閉合開關前，滑動變阻器連入電路的阻值為最大（選填“最大”或“最小”）值，這樣做的目的是保護電路．
（3）當電壓表的示數為 2.5V 時，電流表的示數如圖丙所示，燈的電流為0.26A，此時燈絲的電阻為9.6Ω（保留一位小數）．

（4）小明調節(jié)滑片，記錄電壓表和電流表一系列讀數，在丁圖中繪制了小燈泡的 U-I 圖線，由圖線分析當通過小燈泡燈絲的電流不斷增加時，小燈泡的阻值增大（選填“增 大”、“減少”或“保持不變”），這是根據什么原理或什么原因導致的？請你分析產生這種情況的原因．

Answer 1

分析 （1）從電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯，電壓表測量燈泡兩端的電壓，電流表測量電路總電流，滑動變阻器滑片向右移動時燈泡變暗，說明滑動變阻器接入電路電阻變大；根據小燈泡的量程選擇電壓表量程；
（2）開關閉合前，接入電路的阻值應該最大，起保護電路的作用；
（3）根據電流表的量程和分度值讀出其正常工作的電流，由R=UI計算其電阻；
（4）定值電阻電流與電壓成正比，由此分析知燈泡的電流與電壓關系圖象；燈泡電阻與溫度有關．

解答 解：（1）按乙圖的電路圖，使滑片P向右端移動時燈的亮度變暗，說明滑片P向右端移動時滑動變阻器接入電路電阻變大，應將A接入電路，已知小燈泡的正常發(fā)光電壓為 2.5V，故選電壓表量程為0～3V，故小燈泡左側與電壓表“3”相連，如下圖；

（2）滑動變阻器串聯接入電路時可以調節(jié)電路中的電流，為了保護電路，開關閉合前，滑片應該在阻值最大處；
（3）由圖丙可知，電流表的量程0-0.6A，分度值0.02A，燈泡正常工作時的電流為0.26A，小燈泡的電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.26A}$=9.6Ω；
（4）由圖知，那么燈泡電流與電壓圖線是一條曲線，并且電流增大的程度小于電壓，說明其電阻是變化的，并且隨電壓的增大而增大，原因是電壓越高，燈泡越亮，溫度越高，電阻越大，小燈泡燈絲電阻阻值受溫度的影響．
故答案為：（1）見上圖；（2）最大；保護電路；（3）0.26；9.6；（4）增大；小燈泡燈絲電阻阻值受溫度的影響．

點評 本題考查了實物電路的連接、滑動變阻器的作用、電表讀數、電阻的計算以及圖象的認識和理解，電阻與溫度的關系，綜合性較強，有代表性．