Question

在測小燈泡電阻試驗中（電源由兩節新干電池串聯組成，小燈泡額定電壓為2.5V）．聰明而粗心的灰太狼連接了如圖甲所示的電路．
（1）①同組的紅太狼發現電路連接有錯，如果閉合開關，電壓表的讀數約為

 

V，電流表的度數約為

 

A；
②紅太狼想要重新連接，可時間來不及了，灰太狼眼珠一轉，在圖示電路中只改變了某根導線一端的接線位置，就能測出小燈泡正常發光時的電阻值，請你在接錯的那根導線上面“×”，并另畫一根導線，使電路連接正確．
（2）灰太狼閉合開關，移動滑片P到某一點時，電壓表示數（如圖乙），若他想測量小燈泡正常發光時的電阻值，應將圖甲中滑片P向

 

（選填“左”或“右”）端移動，使電壓表的示數為2.5V．
（3）紅太狼移動滑片P，記下多組對應的電壓表和電流表的示數，并繪制成圖丙所示的I-U圖象，根據圖象信息，可計算出小燈泡正常發光的電阻值是

 

Ω，燈泡的額定功率為

 

W．
（4）紅太狼根據圖象發現通過燈絲的電流與其兩端電壓不成正比，請你分析出現這種現象的原因：

 

；若讓他利用上面實物圖探究“電阻上的電流跟電壓的關系”你應將小燈泡換為

 

．并請你設計出記錄表格．

Answer 1

分析：（1）①掌握電流表、電壓表的電阻特點，若電壓表串聯在電路中，則其示數大約等于電源電壓；若電流表并聯在電路中，則將用電器短路；
②通過改變導線的位置，使電流表與燈泡串聯，電壓表與燈泡并聯；
（2）根據電壓表的量程和分度值讀出電壓表的示數，利用串分壓的知識判斷滑片的移動方向；
（3）根據圖象，判斷出電壓為2.5V時的電流值，根據P=UI和R=

U

I

計算出電功率和電阻的值；
（4）燈絲的電阻隨溫度的升高而增大；
要探究電流與電壓的關系，需保持電阻不變，應用定值電阻進行實驗；
記錄表格中應有電流、電壓、功率三項內容，并要多測幾次．

解答：解：（1）①由圖甲知，電壓表串聯在電路中、電流表與燈泡并聯，由于電壓表的電阻很大，此時電壓表的示數約等于電源電壓，電流表的示數約等于0；
②將燈泡改接到與電壓表并聯，如圖所示：
；
（2）由圖乙知，電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，所以電壓表的示數為2.2V，低于額定電壓，滑動變阻器的滑片應向左移動，減小阻值，使電壓表的示數為2.5V．
（3）由圖象知，當電壓為2.5V時，電流值為0.2A，所以R=

U

I

=

2.5V

0.2A

=12.5Ω；P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（4）由于燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，所以通過燈絲的電流與其兩端電壓不成正比；
要探究“電阻上的電流跟電壓的關系”，需保持電阻的阻值不變，所以應換用定值電阻進行實驗；
表格如下：

	電流I/A	電壓U/V	電功率P/W
1
2
3

故答案為：（1）①3；0；②如上圖所示；（2）左；（3）12.5；0.5；（4）燈絲的電阻隨溫度的升高而增大；定值電阻；表格如上．

點評：此題是測小燈泡電阻實驗，考查了電流表和電壓表的接法及特點，同時考查了滑動變阻器的使用及額定電阻和額定功率的計算，關鍵是從圖象中獲取額定電壓和對應的電流值，還考查了控制變量法的應用．