Question

20．在“用伏安法测小灯泡电阻”的实验中，待测小灯泡额定电压为2.5V．

（1）请用笔画线代替导线，将图1的实物图未连接部分补充完整（连线不得交叉）．
（2）实验前，为保护电路，滑动变阻器的滑片应置于左端（填“左”或“右”）
（3）当开关闭合后，发现小灯泡不亮，终过分折，同学们猜想了一些可能的原因，见表． 请根据同学们的分析，将表中电压表和电流表的示数情况在空白处补充完整．

猜想	电压表示数情况	电流表示数情况
灯泡断路		示数接近零
灯泡短路	示数为零

（4）故障排除后，同学们移动滑动变阻器的滑片，记录了多组小灯泡两端电压和对应的电流值，根据这些数据在坐标图上绘制出了I-U图象（如图2所示）．分析图象可知，小灯泡正常工作时的灯丝电阻为10Ω．
（5）从图象还可以看出，小灯泡灯丝的电阻随电压的变化而跟着变化了，从物理学角度分析，造成这一现象的原因是灯泡的电阻随温度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）连接电路时注意电表所选量程，电流方向接线要正确；
（2）为保护电路，闭合开关前，应将滑片移至最大阻值处；
（3）判断电路故障电路电流接近于零，电路断路，电压表示数接近电源电压；
（4）由图象可知小灯泡正常工作时电流为0.25A，根据欧姆定律求出电阻；
（5）灯丝的电阻与温度有关，温度高，电阻大，由电压大造成的．

解答 解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，故电压表的量程应选0～3V，电压表并联在小灯泡两端；由图象可知，通过灯泡的电流均小于0.6A，故电流表量程应选0～0.6A，电流表与小灯泡串联，如图．

（2）由图知，变阻器的下面接了右边的接线柱，所以闭合开关前，应将滑片移至最左端，使其阻值最大；
（3）当开关闭合后，发现小灯泡不亮，可能是小灯泡断路或短路；
若小灯泡断路，则电压表的两接线柱与电源两极连通，电压表相当于并联在电源两极，故电压表示数接近于电源电压；由于电压表的内阻很大，根据欧姆定律可知，电路中电流非常小接近于零；
若灯泡短路，此时灯泡两端没有电压，所以电压表示数为零，电路中有电流，所以电流表有示数；
（4）由图象可知，小灯泡正常工作时，电流为0.25A，
根据欧姆定律可得，小灯泡正常工作时电阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.25A}$=10Ω；
（5）灯泡两端电压增大时，灯泡的实际功率也增大，灯丝的温度升高，灯泡的电阻变大，所以，造成这一现象的原因是灯泡的电阻随温度的升高而增大（或灯泡的电阻受温度的影响）．
故答案为：
（1）如上图所示；（2）左；（3）示数接近于电源电压；有示数；（4）10；（5）灯泡的电阻随温度的升高而增大．

点评 这是一道常规题型，要熟练掌握电表量程选择，接线柱的连接；判断故障以及图象读取，都是应掌握的基本知识．