Question

楠楠同學在資料上看到了一份材料，某大學物理系的同學在測定額定電壓為2.5V燈泡的電阻的實驗中，得到部分U和I的數據如下表所示：

實驗次數	1	2	3	4	5	6
U/V	0.20	0.80	1.40	2.00	2.50	3.00
I/A	0.02	0.08	0.14	0.18	0.20	0.21

（1）楠楠想根據表中的數據，畫出該小燈泡的電流隨電壓變化的圖像，于是她設計了如圖所示的坐標圖。

①請你幫楠楠在坐標圖中畫出該小燈泡的電流隨電壓變化的圖像；

②從材料或圖像中可知，該小燈泡的額定電流為_____A，正常發光時的電阻為______Ω。

（2）楠楠還想利用初中的物理實驗器材，通過實驗來驗證上述表格中的每一組數據是否正確，于是她又設計了如圖甲所法的電路圖，同時找來了實驗器材并連接了部分實物電路，其中電源用的是2節新干電池，滑動變阻器的電阻可在0~50Ω內調節。

①請你用筆畫線代替導線，按照圖甲所示的電路圖，幫楠楠將圖乙中的實物電路連接完整。

②閉合開關前，滑動變阻器的滑片應移到___________端（選填“A”或“B”）；實驗中，由于操作不小心，導致電壓表的示數變為零，電流表的示數增大，則電路中可能出現的故障是________________________________________________。

③楠楠通過這個實驗來驗證上述表格中的每一組實驗數據的正確性，你認為楠楠能做到嗎？請簡要說明理由。

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

Answer 1

（1）①如圖（描點畫出并連線）②0.20A；12.5Ω

（2）①見上圖；②A；燈泡短路③不能做到，因為電源電壓才3V，導線和電源都有電阻，燈泡兩端的電壓不可能達到3V；最小電流也不能達到0.02A。

【解析】考查點：測量小燈泡電阻的實驗。分析：（1）①畫圖像時，利用描點法對相應的電壓及電流畫出即可；②從實驗數據或圖像中可以看出當電壓為2.5V時，小燈泡的電流為0.20A，根據歐姆定律可以算出小燈泡正常發光時電阻為12.5Ω。（2）①主要是電流表量程的選擇，因為電源是兩節電池，電壓約為3V，而小燈泡的電阻約10歐姆作用，電流則約為0.3A，故電流表量程選擇0～0.3A即可，電壓表選擇0～3V即可；滑動變阻器由于沒有特殊要求，只要接法正確即可（一上一下接）；②根據圖中接法，為了保護電路，閉合開關前，滑動變阻器阻值應達到最大值，需要將畫片移至左端，即A端。電流表示數增大，說明電路沒有發生斷路，而是短路，電壓表示數變為零，說明電壓表測量部分被短路，即燈泡被短路；③不能做到的原因是，楠楠選擇的電源電壓為3V，導線和電源都有電阻，燈泡兩端的電壓不可能達到3V，這樣第六組數據就不能得到驗證，再者，即使滑動變阻器全部接入電路，小燈泡兩端的電壓也高于0.2V，電流中的最小電流要比0.02A大得多。難點突破：此題中的難點有兩個：一是電流表量程的選擇，在選擇時要根據電源電壓及小燈泡電阻進行粗略計算，再選擇，此時不要考慮滑動變阻器的阻值，因為滑動變阻器可以接入電路電阻為零；另一個難點是最后分析楠楠實驗能否達到目的，這應該從測量過程中能否對表格中的每一個數據都進行驗證入手考慮分析。