Question

3．在“測(cè)定小燈泡的電阻”實(shí)驗(yàn)中（小燈泡標(biāo)有“2.5V”字樣，電源電壓為6V）．

（1）如圖所示，甲組所接的實(shí)驗(yàn)電路存在連接錯(cuò)誤，只需改動(dòng)一根導(dǎo)線，即可使電路連接正確．請(qǐng)你在應(yīng)改動(dòng)的導(dǎo)線上打“×”，并用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線畫(huà)出正確的接法．
（2）乙組同學(xué)閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表有示數(shù)．接下來(lái)他們應(yīng)C．
A．更換小燈泡    B．檢查電路是否斷路
C．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光
（3）排除電路故障后，閉合開(kāi)關(guān)，改變滑動(dòng)變阻器的阻值，進(jìn)行多次測(cè)量，小文畫(huà)出了小燈泡中電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系圖象（如圖乙），則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是10Ω，小燈泡的額定功率為0.625W．在多次測(cè)量中，小文還發(fā)現(xiàn)：當(dāng)電壓表的示數(shù)增大時(shí)，電壓表與電流表的示數(shù)之比變大，原因是燈泡的電阻隨溫度的升高而增大．這里采取多次測(cè)量的目的是比較不同電壓下燈泡的電阻大�。�
（4）燈泡的電阻測(cè)量完畢，小明用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值電阻更換電路中的燈泡，探究電流跟電阻的關(guān)系，得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖象，則電流與電阻的關(guān)系是在電壓一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻成反比．

Answer 1

分析 （1）本實(shí)驗(yàn)中，電壓表應(yīng)與燈泡并聯(lián)；
（2）乙組同學(xué)閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表有示數(shù)，說(shuō)明電路是通路，不用更換燈泡，也不用檢查電路是否斷路，可能是連入電阻太大，電路中電流太小所致，分析電阻過(guò)大的原因，然后進(jìn)行下一步操作；
（3）由圖象讀出額定電壓下對(duì)應(yīng)的電流I，由I=$\frac{U}{R}$和P=UI求出燈泡電阻和功率；
燈的功率不同，燈泡亮度不同，燈絲溫度不同電阻不同，這是因?yàn)闊艚z的電阻與溫度有關(guān)；
（4）導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中電流與電阻成反比．

解答 解：
（1）測(cè)量小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)中，電壓表應(yīng)與燈泡并聯(lián)，由圖甲知，電壓表測(cè)總電壓，修改后電路如圖所示：
；
（2）乙組同學(xué)閉合開(kāi)關(guān)后，電流表有示數(shù)，說(shuō)明電路是通路，燈泡沒(méi)壞，不是斷路，可能是連入電阻太大，電路中電流太小所致，下一步操作：移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光，故選C；
（3）由圖象知：燈的電壓等于額定電壓2.5V時(shí)，對(duì)應(yīng)的電流I=0.25A，
由I=$\frac{U}{R}$可得此時(shí)燈泡電阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.25A}$=10Ω；
燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
電壓表與電流表的示數(shù)之比等于燈泡電阻，燈泡電阻隨溫度變化而變化，燈泡亮度不同，電阻不同，原因是：燈泡的電阻隨溫度的升高而增大；
伏安法測(cè)小燈泡電阻”實(shí)驗(yàn)中，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，是為了比較不同電壓下燈泡的電阻大小；
（4）由丙圖可知，圖象上各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電流I與電阻R的乘積是一個(gè)定值，IR=2.5V，由此可見(jiàn)：在電壓一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻成反比．
故答案為：（1）見(jiàn)上圖；（2）C；（3）10； 0.625；燈泡的電阻隨溫度的升高而增大；比較不同電壓下燈泡的電阻大小；（4）電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電路圖連接、實(shí)驗(yàn)操作、燈泡電阻和額定功率的計(jì)算、燈泡電阻與溫度的關(guān)系等，考查角度廣，設(shè)計(jì)知識(shí)點(diǎn)多，綜合性較強(qiáng)，具有一定的代表性．