Question

小明想测量额定电压为2.5V，额定功率约为1W的小灯泡的电阻．现有规格分别为“10Ω　2A”、“30Ω　1A”的两只滑动变阻器，电源电压恒为4.5V．
（1）请在图甲所示的电路图中虚线框内填上合适的电表符号．
（2）请你在图乙中一处不合理的导线上打叉，另画一条导线使电路连接正确．
（3）小明正确连接电路后，进行实验，将记录的数据描在图丙中的坐标上，并用平滑的曲线描绘出了电压和电流的变化关系．①小灯泡正常发光时的灯丝电阻为______Ω； ②通过图象进一步分析可知，灯丝的电阻随温度升高而______．
（4）根据坐标中的描点数据分析可知，选用的滑动变阻器规格是______，其原因是______．

Answer 1

解：（1）串联在电路中的是电流表，与小灯泡并联的是电压表，如图所示．
（2）电压表正接线柱的连线不合理，应接在小灯泡的右端接线柱上电路图如图所示．
（3）①小灯泡正常发光时电压U=2.5V，由图知此时对应的电流I=0.4A，则灯丝电阻为R===6.25Ω．
②通过图象进一步分析可知，灯丝的电阻随温度升高而变大．
（4）由图象知：实验测量的第一组数据是U_灯=0.5V，I=0.14A，
由串联电路特点知滑动变阻器电压U_滑=U-U_灯=4.5V-0.5V=4V，
则滑动变阻器的阻值R_滑==≈28.57Ω，则所选滑动变阻器规格为：“30Ω　1A”．
故答案为：（1）如图所示．（2）如图所示．（3）6.25；变大．
（4）规格是：“30Ω 1A”；原因：通过第一组数据可知滑动变阻器连入电路中的阻值约为28.57Ω．
分析：（1）由电流表、电压表的使用方法知：串联在电路中的是电流表，与小灯泡并联的是电压表．
（2）电压表正接线柱的连线不合理，应接在小灯泡的右端接线柱上．
（3）小灯泡正常发光时的电压为额定电压U=2.5V，由图象可求出对应的电流I，由欧姆定律可求出灯丝电阻；灯泡两端的电压越大，灯泡功率越大，灯泡灯丝温度越高，由图象可看出，灯丝电阻R=随电压增大即随温度升高而变化的情况．
（4）由图可求出测第一组实验数据时的U、I值，由欧姆定律、串联电路的特点可求出此时滑动变阻器的阻值，从而判断用的是哪一个滑动变阻器．
点评：1、电压表与电流表在电路中的连接，电流表应串联在电路里；电压表应并联在电路中．
2、本题考查了小灯泡的U-I图象，解图象题时，弄清图象反应的是什么量间的关系，然后分析图象特点，根据图象求出对应的U、I值，最后结合涉及的知识点解题．
3、一般的金属导体电阻值随温度的升高而增大，半导体材料的电阻值随温度的升高而减小；合金材料的电阻阻值不受温度的影响．