Question

3．在“用伏安法測小燈泡電阻”的實驗中，待測小燈泡為“2.5V*W”．

（1）閉合開關前，滑動變阻器的滑片應滑至A（選填“A”或“B”）端．
（2）請你用筆畫線代替導線，將圖甲中的實物電路連接完整．
（3）在正確的連接好電路后，某次測量中電流表的示數為0.20A，為測得額定電壓下的燈絲電阻，滑動變阻器滑片P應向右（選填“左”或“右”）端滑動．
（4）從圖象乙還可以看出，小燈泡絲的電阻隨電壓的增大逐漸變大（選填“變大”或“變小”），從物理學角度分析，造成這一現象的原因是溫度越高，電阻越大．分析圖象可知，小燈泡正常工作時的燈絲電阻為10Ω．正常工作時的功率為0.625W．
（5）實驗時閉合開關，兩表均有示數，若將小燈泡取走，電壓表有示數，電流表無示數（兩空均選填“有”或“無”）．

Answer 1

分析 （1）閉合開關前，滑動變阻器接入電路的阻值應為滑動變阻器的最大阻值；
（2）滑動變阻器的連接方式：一上一下，閉合開關前，滑片應位于最大阻值處；電流表要選擇合適的量程接入電路，所測電流值不能超過量程；
（3）伏安法測燈泡電阻實驗中，燈泡與滑動變阻器串聯，隨滑動變阻器接入電路的阻值減小，滑動變阻器兩端電壓變小，電路電流變大，燈泡變亮，燈泡兩端電壓變大，據此分析答題．
（4）根據從溫度對電阻的影響分析原因．由圖乙找出燈泡額定電壓對應的電流，然后由歐姆定律求出燈泡電阻；由電功率公式P=UI求出燈泡電功率．
（5）掌握斷路的概念及特點，若串聯電路發生斷路，則電路中不會有電流，用電器不工作，斷路處的電壓為電源電壓．

解答 解：（1）閉合開關前，滑動變阻器的滑片應滑至A端，該端阻值最大．
（2）滑動變阻器按一上一下的原則串聯在電路中，閉合前滑片應位于最大阻值處，即位于A端；由表中數據可知，電路中的電流值不超過0.6A，電流表的量程選擇0～0.6A量程；如下圖所示：

（3）在正確的連接好電路后，某次測量中電流表的示數為0.20A，為測得額定電壓下的燈絲電阻，滑動變阻器滑片P應向右端滑動．
（4）由于燈絲電阻受溫度影響，隨燈絲溫度升高而增大，所以小燈泡燈絲的電阻隨電壓的增大逐漸變大．
由圖乙可知，燈泡額定電壓U=2.5V對應的電流I=0.25A，因為I=$\frac{U}{R}$，所以燈泡電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.25A}$=10Ω，
燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W．
（5）實驗時閉合開關，兩表均有示數，若將小燈泡從燈座中取走，此時電路相當于電壓表與滑動變阻器串聯，由于電壓表的電阻太大，電路中的電流幾乎為零，因此電流表無示數，而電壓表有示數（幾乎為電源電壓）．
故答案為：（1）A；（2）見上圖；（3）右；（4）變大；溫度越高，電阻越大；10；0.625；（5）有；無．

點評 本題考查了連接電路圖、電路現象原因分析、電壓表讀數、求燈泡電阻與額定功率、影響燈泡電阻的因素等問題，對電表讀數時，應先確定電表量程與分度值，然后讀數，讀數時視線要與刻度線垂直；由圖3所示的I-U圖象找出電壓所對應的電流，是正確求出電阻與燈泡額定功率的前提與關鍵．