Question

16．在“測(cè)量小燈泡的電阻”的實(shí)驗(yàn)中，小夢(mèng)選用的小燈泡上標(biāo)有“2.5V”的字樣．

（1）如圖A是小夢(mèng)未連接完整的實(shí)物電路，請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實(shí)物圖連接完整．
（2）小夢(mèng)正確連好電路，閉合開(kāi)關(guān)后，出現(xiàn)了不正常的現(xiàn)象：小燈泡不亮，電壓表沒(méi)有示數(shù)，電流表有示數(shù)，可能出現(xiàn)的故障是燈泡短路
（3）排除故障后，小夢(mèng)調(diào)節(jié)滑動(dòng) 電阻器的滑片時(shí)電壓表示數(shù)為2.5V，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖B所示，則電流表的讀數(shù)為0.2A，小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為12.5Ω
（4）根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)小夢(mèng)繪制了如圖C所示的U-I圖象，則乙（選填“甲”或“乙”）是小燈泡的U-I圖象，原因是燈絲的電阻會(huì)隨溫度的升高而增大
（5）完成上述實(shí)驗(yàn)后，小夢(mèng)看到滑動(dòng)變阻器的銘牌模糊不清，于是想測(cè)量變阻器的最大阻值R_x，他從實(shí)驗(yàn)室找來(lái)一個(gè)阻值已知為R₀的定值電阻替換了燈泡，同時(shí)撤去了發(fā)生故障的電流表，并利用余下器材（電壓未知的電源，量程合適的電壓表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)各一個(gè)，導(dǎo)線若干）．在不改動(dòng)電壓表位置及其連線的情況下，很快測(cè)出了R_x的大小，請(qǐng)把你設(shè)計(jì)的電路圖畫(huà)出虛線框內(nèi)．

Answer 1

分析 （1）電壓表與燈泡并聯(lián)，根據(jù)燈泡的額定電壓判斷量程；
（2）根據(jù)電流表和電壓表判斷故障；
（3）根據(jù)電流表的量程和分度值讀出示數(shù)，利用歐姆定律求出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻；
（4）根據(jù)燈泡燈絲的電阻隨溫度的升高而增大判斷小燈泡的U-I圖象；
（5）沒(méi)有電流表，使已知定值電阻R₀與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，找電流相等，電路不能重組，要測(cè)出電源電壓，把電壓表與定值電阻R₀并聯(lián)，可以把滑動(dòng)變阻器滑到阻值為0，測(cè)電源電壓，滑動(dòng)變阻器滑到阻值最大，找電流相等，列出等式求解．

解答 解：（1）電壓表與燈泡并聯(lián)，因?yàn)闊襞莸念~定電壓為2.5V，故選用0-3V的量程，電路連接如圖所示：

（2）將正常的電流表、電壓表接入電路，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表有讀數(shù)，說(shuō)明電路為通路；電壓表示數(shù)為零，而電壓表測(cè)導(dǎo)線電壓時(shí)，電壓表示數(shù)為0；因此燈泡被短路．
（3）電流表使用0～0.6A的量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.2A，小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω；
（4）因燈泡燈絲的電阻會(huì)隨溫度的升高而增大，所以乙是小燈泡的U-I圖象；
（5）無(wú)電流表，定值電阻R₀與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表與定值電阻R₀并聯(lián)如圖所示：

故答案為：（1）如上面實(shí)物圖；（2）燈泡短路；（3）0.2；12.5；（4）乙；燈絲的電阻會(huì)隨溫度的升高而增大；（5）見(jiàn)上圖．

點(diǎn)評(píng) 沒(méi)有電壓表，利用定值電阻和電流表以及其他元件測(cè)量電阻的阻值時(shí)，一般設(shè)計(jì)成并聯(lián)電路，找電壓相等列等式求出被測(cè)電阻；
沒(méi)有電流表，利用電壓表和定值電阻以及其他元件測(cè)量電阻的阻值時(shí)，一般設(shè)計(jì)成串聯(lián)電路，找電流相等列等式求出被測(cè)電阻．