Question

18．在測(cè)定“小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻”的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為4.5V，小燈正常發(fā)光時(shí)的電壓為2.5V，電阻約為10Ω．

（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將甲圖的電路元件連接成實(shí)驗(yàn)電路（要求滑片向右移動(dòng)時(shí)燈泡變亮，連線不得交叉）．
（2）連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開，該實(shí)驗(yàn)的原理是R=$\frac{U}{I}$．
（3）在實(shí)驗(yàn)中連接好電路，閉合開關(guān)，移動(dòng)變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有較大示數(shù)，電流表無示數(shù)，原因可能是小燈泡斷路．
（4）把電路檢修好后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片P到某一點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)（如圖乙所示），若他想要小燈泡正常發(fā)光，應(yīng)將圖乙中滑片P向B（選填“A”或“B”）端移動(dòng)．
（5）同組的小向同學(xué)移動(dòng)滑片P，記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖丙所示的I-U圖象，根據(jù)圖象信息，可以計(jì)算出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是12.5Ω．在圖象中還可以看出，小燈泡的電阻值在改變，主要是因?yàn)闇囟劝l(fā)生了改變．

Answer 1

分析 （1）將電流表串聯(lián)在電路中，計(jì)算出燈泡的額定電流值，確定電流表的量程；滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，滑片向右移動(dòng)時(shí)燈泡變亮，則變阻器的電阻需變��；
（2）連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開．本實(shí)驗(yàn)的原理就是歐姆定律的變形公式；
（3）燈泡不亮，可能是燈泡斷路或燈泡斷路或燈泡之外的電路斷路；電流表無示數(shù)，可能是電流表斷路或電流表之外的電路斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯(lián)電路之外不存在斷路；綜合分析可知電路故障為燈泡斷路．
（4）根據(jù)圖乙所示電壓表確定電壓表的量程與最小分度值，由電壓表指針位置讀出電壓表示數(shù)；根據(jù)電壓表示數(shù)與燈泡額定電壓間的關(guān)系，由滑動(dòng)變阻器在電路中的接法判斷滑片的移動(dòng)方向．
（5）在圖象上找到燈泡額定電壓下的電流，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$計(jì)算燈泡的電阻值；同時(shí)知道燈泡的電阻與溫度有關(guān)．

解答 解：（1）電流表與燈泡串聯(lián)，其額定電流大約為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，可選擇0～0.6A的量程；
滑片向右移動(dòng)時(shí)燈泡變暗，則其阻值變大，所以下面應(yīng)接左邊的A接線柱，連圖如下圖所示：

（2）為了保護(hù)電路，連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開；本實(shí)驗(yàn)的原理是公式：R=$\frac{U}{I}$；
（3）在實(shí)驗(yàn)中連接好電路，閉合開關(guān)，移動(dòng)變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，原因可能是小燈泡斷路；
（4）電壓表選擇0～3V量程，每一個(gè)大格代表1V，每一個(gè)小格代表0.1V，電壓為1.8V；為了使燈泡正常發(fā)光，滑動(dòng)變阻器分得的電壓需減小，因此滑片需向B端移動(dòng)，只到電壓表示數(shù)為2.5V．
（5）由圖象知：燈泡在額定電壓2.5V時(shí)，通過燈泡的電流為0.2A，燈泡的電阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω．
在圖象中還可以看出，小燈泡的電阻值在改變，主要是因?yàn)闇囟劝l(fā)生了改變，而燈絲的電阻與溫度的高低有關(guān)．
故答案為：（1）見上圖； （2）斷開；  R=$\frac{U}{I}$；（3）小燈泡斷路； （4）B；  （5）12.5；溫度．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)物電路的連接，實(shí)驗(yàn)的原理與故障分析，實(shí)驗(yàn)操作與數(shù)據(jù)處理等，綜合性較強(qiáng)．