Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組的學(xué)生一起做“測(cè)量燈泡正常發(fā)光的電阻”實(shí)驗(yàn)，所用電源電壓為4V，小燈泡上標(biāo)有“2.5V”的字樣，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格是“10Ω 1A”。

(1)實(shí)驗(yàn)前觀(guān)察電流表時(shí)，電流表指針如圖1甲所示，接下來(lái)的操作是__________。

(2)請(qǐng)你根據(jù)圖1乙電路圖，用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)，將圖1丙中的實(shí)物圖連接完整。

（_________________）

(3)連接好電路之后，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片到某一位置，電壓表如圖2甲所示，現(xiàn)在要測(cè)燈泡在額定電壓下的電阻，應(yīng)將滑片向__________（“左”或“右”）滑動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為__________V；如果燈泡正常工作時(shí)的電流如下圖2乙所示，則燈泡電阻為__________Ω。（結(jié)果保留一位小數(shù)）

(4)這個(gè)實(shí)驗(yàn)是否能夠用來(lái)探究電流與電壓的關(guān)系？__________；原因是____________________。

(5)為了研究電流與電阻的關(guān)系，同學(xué)們找到幾個(gè)定值電阻分別是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，先用5Ω的電阻替換掉電路中的燈泡，移動(dòng)滑片，使電壓表示數(shù)為2.5V，然后換上了10Ω的電阻，移動(dòng)滑片，最終電流表示數(shù)應(yīng)該是__________A。

(6)當(dāng)用20Ω的電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)始終達(dá)不到2.5V，大家集思廣益，最終找到了解決辦法：將其中一個(gè)定值電阻串聯(lián)入電路中后，既可以用20Ω的電阻完成實(shí)驗(yàn)，也可以用30Ω的電阻完成實(shí)驗(yàn)，那么選擇串入電路的電阻是__________Ω。

Answer 1

【答案】對(duì)電流表進(jìn)行調(diào)零 右 2.5 8.3 不能 因?yàn)闊艚z的電阻隨溫度的升高而增大,而電流與電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,要控制電阻值大小不變 0.25 10

【解析】

(1)由圖1甲知，電流表指針沒(méi)有指在電流表的零刻度線(xiàn)上，使用前應(yīng)對(duì)電流表調(diào)零。

(2)根據(jù)題意確定滑動(dòng)變阻器的接法，然后連接實(shí)物電路圖。

(3)由燈泡的額定電壓可知電壓表的量程并讀出其大小，為使電壓增加為2.5V，電阻的分壓特點(diǎn)可知滑動(dòng)變阻器接入電路電阻的變化，進(jìn)一步確定滑片的移動(dòng)方向；根據(jù)電流表的量程和分度值讀出燈泡的額定電流，利用求出此時(shí)的電阻。

(4)在研究電流與電壓的關(guān)系時(shí)，要控制電阻的阻值不變，改變電阻兩端的電壓，分析電流和電壓的關(guān)系；而燈絲的電阻隨著溫度變化。

(5)根據(jù)得出電流表的示數(shù)。

(6)由于滑動(dòng)變阻器的阻值太小，電壓表的示數(shù)始終達(dá)不到2.5V，故應(yīng)串聯(lián)一個(gè)電阻；當(dāng)接入最大阻值的定值電阻時(shí)，要使電壓表的示數(shù)達(dá)到2.5V，根據(jù)歐姆定律求出此時(shí)電路的電流，進(jìn)而可知電路的總阻值，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電阻全部接入電路時(shí)，所需串聯(lián)電阻的阻值最小，再結(jié)合所給的定值電阻進(jìn)行選擇即可。

(1)[1]由圖1甲可知，電流表指針沒(méi)有指在零刻度線(xiàn)上，應(yīng)對(duì)電流表進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，使電流表指針指在零刻度線(xiàn)上。

(2)[2]滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)，連入電路的阻值變大，滑動(dòng)變阻器應(yīng)接左下接線(xiàn)柱，根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖，實(shí)物電路圖如圖所示：

(3)[3][4]由圖1丙可知，電壓表的量程為03V，分度值為0.1V，由圖2甲可知，燈泡兩端的電壓為2.8V，為測(cè)額定功率，燈兩端電壓應(yīng)為2.5V，根據(jù)串聯(lián)電路電阻的分壓特點(diǎn)可知滑動(dòng)變阻器分得的電壓較小，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器兩端電壓，所以應(yīng)向右移動(dòng)滑片，直到電壓表示數(shù)為2.5V為止。

[5]當(dāng)燈泡兩端的電壓為2.5V時(shí)，電流表的量程為00.6A，分度值為0.02A，由圖2乙可知，通過(guò)燈泡的電流為0.3A，則燈泡的電阻

(4)[6]這個(gè)實(shí)驗(yàn)不能用來(lái)研究電流與電壓的關(guān)系。

[7]燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，而電流與電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，要控制電阻值大小不變。

(5)[8]探究電流與電阻的關(guān)系，需保證電壓一定，當(dāng)電壓U=2.5V，R2=10Ω時(shí)，則電流為

(6)[9]當(dāng)換上20Ω的電阻后，電路中的最小電流

則定值電阻兩端的最小電壓

所以無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)都不能到2.5V，則應(yīng)該跟電路串聯(lián)一個(gè)電阻，串聯(lián)上電阻后即可以完成20Ω的電阻，也可以完成30Ω的電阻；當(dāng)接入30Ω的電阻時(shí)，電路中的電流

則電路中的總電阻

則選擇串入電路的電阻

因?yàn)槎ㄖ惦娮璺謩e是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，故應(yīng)選擇10Ω的定值電阻。