Question

1．在测定“小灯泡正常发光时的电阻”的实验中，电源电压为4.5V，小灯正常发光需要的电压为2.5V．
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整

（2）该组同学连接好电路的最后一根导线时，小灯泡立刻发出微弱的光亮．导致上述现象的不规范操作是连接电路过程中开关是闭合的，闭合开关前，图中滑动变阻器的滑片P应位于A（选填“A”或“B”）．
（3）小勇同学在实验中连接好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是小灯泡断路
（4）小勇同学把电路检修好后，闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图乙示）为2.2V，若他想要小灯泡正常发光，应将图中滑片P向B或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V．
（5）同组的小向同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙示的I-U图象，根据图象信息，可以计算出小灯泡正常发光时的电阻是12.5Ω．
（6）他把多次测量的电流值和电压绘制成I-U图象，发现I-U图线是一条曲线，原因是灯丝的电阻与温度有关．
（7）如果还想测量额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻，但是电压表的15V量程已经损坏，在不改变原器材的情况下，你的办法是把电压表并联在滑动变阻器的两端．．

Answer 1

分析 （1）将电流表、滑动变阻器串联在电路中，电压表与灯泡并联，根据灯泡的额定电压确定电压表的量程；
（2）为了防止短路现象发生，连接电路过程中应断开开关；
为了保护电路，闭合开关前，应将滑片移至最大阻值处；
（3）电路中没有电流，可断定断路，电压表有示数，可断定与电压表并联的电路断路；
（4）电压表读数：先确定使用的量程，然后确定分度值．当实际电压小于额定电压时，滑动变阻器接入电路中的阻值需减小，直到电压表示数为额定电压．
（5）在图象上找到灯泡额定电压下的电流，根据R=$\frac{U}{I}$计算灯泡的电阻值．
（6）I-U图线是一条曲线，说明灯泡的电阻不是一个定值，而是随温度的变化而变化的；
（7）根据串联电路电压的特点，将电压表并联在滑动变阻器的两端即可．

解答 解：（1）将电流表、滑动变阻器串联在电路中，滑动变阻器接了下面一个接线柱，可再接上面任意一个接线柱；电压表与灯泡并联，灯泡的额定电压为2.5V，电压表应选择0～3V的量程；
（2）连接好电路的最后一根导线时，小灯泡立刻发出微弱的光亮．说明此时电路已经接通，则连接电路中开关是闭合的；
由图知，变阻器的下面接了右边的B接线柱，为了保护电路，闭合开关前，应将滑片移至最左端，使其阻值最大；
（3）移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，则说明电路断路，电压表有示数，说明与电压表并联的灯泡断路；
（4）电压表选择0～3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，电压为2.2V；为了使灯泡正常发光，滑动变阻器分得的电压需减小，因此滑片需向B端移动，只到电压表示数为2.5V．
（5）由图象知：灯泡在额定电压2.5V时，通过灯泡的电流为0.2A，灯泡的电阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω．
（6）发现I-U图线是一条曲线，电压与电流不是一次函数的关系，原因小灯泡的电阻不是定值，而是随温度的变化而变化；
（7）还想测量额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻，因电压表的15V量程已经损坏，故只能使用0-3V量程，考虑到电源电压为4.5V，根据串联电路的总电压等于各部分电压和，所以可将电压表并联在滑动变阻器的两端，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为4.5V-3.8V=0.7V时，小灯泡两端的电压一定为3.8V．
故答案为：（1）见上图；（2）连接电路过程中开关是闭合的；A；（3）小灯泡断路；（4）2.2；B；2.5V；（5）12.5Ω；
（6）灯丝的电阻与温度有关；（7）把电压表并联在滑动变阻器的两端．

点评 本题考查了测“小灯泡电功率”的实验中实验器材的正确使用、电路的连接、注意事项及功率的计算等问题，虽综合性强，但都是很基础、很重点的知识，只要掌握以上知识点，解决此题不难．