Question

18．在“測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻”的實(shí)驗(yàn)中，小笛同學(xué)用一個電壓表、一個電流表、一個開關(guān)、一個滑動變阻器、電壓為4.5V的電源和額定電壓為3.8V的小燈泡，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路．

（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，按照圖甲所示電路，幫小笛將圖乙中缺少的一根導(dǎo)線補(bǔ)充連接完整；
（2）連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開，滑片P應(yīng)位于A端（選填“A”或“B”）；
（3）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表和電流表示數(shù)偏小，則原因可能是滑動變阻器連入阻值太大了．
（4）調(diào)節(jié)滑動變阻，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時，電流表指針如圖丙所示，此時通過燈泡的電流為0.3A，燈泡電阻為12.7Ω．
（5）小笛想在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究“一段電路中的電流跟電路兩端電壓的關(guān)系”，獲得多組燈泡兩端電壓和電流的數(shù)據(jù)之后，發(fā)現(xiàn)電流與電壓不成正比，請指出他的實(shí)驗(yàn)方法的不合理之處燈絲電阻會隨溫度的變化而變化，無法控制燈絲電阻不變．

Answer 1

分析 （1）由圖甲知，電壓表與燈泡并聯(lián)，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，由此補(bǔ)充連接電路；
（2）連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開，滑片應(yīng)滑到最大值處；
（3）閉合開關(guān)，電壓表和電流表有示數(shù)說明電路是通路，由電表示數(shù)偏小和發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮分析判斷原因；
（4）額定電壓下燈泡正常發(fā)光，根據(jù)電流表的量程和分度值讀出示數(shù)，根據(jù)歐姆定律求出電阻；
（5）研究“一段電路中的電流跟電路兩端電壓的關(guān)系”時，應(yīng)控制電阻的阻值不變，而燈泡的電阻會隨溫度的變化而變化．

解答 解：
（1）由圖甲可知，電壓表與燈泡并聯(lián)，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，由此補(bǔ)充實(shí)物連接如圖所示：
；
（2）為了保護(hù)電路，連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開，滑片應(yīng)滑到阻值最大處，即A端；
（3）閉合開關(guān)，電壓表和電流表有示數(shù)，說明電路是通路，但電表示數(shù)偏小和發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，說明電路中電阻較大，電流較小，即可能是滑動變阻器連入阻值太大了；
（4）由圖乙可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，小燈泡正常發(fā)光時通過燈泡的電流I=0.3A，
根據(jù)歐姆定律可得，燈泡的電阻：
R_L=$\frac{{U}_{額}}{I}$=$\frac{3.8V}{0.3A}$≈12.7Ω；
（5）燈泡的電阻與溫度有關(guān)，所以用此實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上研究“一段電路中的電流跟電路兩端電壓的關(guān)系”時，無法控制小燈泡電阻不變，故不能得出電流與電壓成正比的結(jié)論．
故答案為：（1）見上圖；（2）斷開；A；（3）滑動變阻器連入阻值太大了；（4）0.3；12.7；
（5）燈絲電阻會隨溫度的變化而變化，無法控制燈絲電阻不變．

點(diǎn)評 本題考查了實(shí)物圖的連接、電路故障的判斷、電表的讀數(shù)以及電阻的簡單計(jì)算，要知道探究電流與電壓關(guān)系時應(yīng)控制電阻的阻值不變和燈泡的電阻與溫度有關(guān)．