Question

2．小明要分别测量如图甲所示的三个定值电阻和规格为“3.8V”小灯泡的阻值，电源电压均为4.5V．
（1）请参照测定值电阻阻值的电路图原理（图乙），用笔画线代替导线，在图丙中连接测量小灯泡电阻的实物电路．
（2）正确连接电路后，则测量过程中，灯丝熔断，此时电流表无示数，电压表有示数．（均填“有”或“无”）．
（3）小明根据实验数据分布作出了a、b、c、d四条I-U图象，如图丁所示．
①表示5Ω电阻I-U图象的是a，表示10Ω电阻I-U图象的是c（选填字母序号）；
②表示小灯泡灯丝电阻的I-U图象的是b（选填字母序号），你判断的依据是小灯泡的灯丝电阻会随温度的升高而增大，此时电流与电压不成正比例变化．
（4）观察、比较图甲汇总三个定值电阻上标注的物理量参数，说出标注电流随标称电阻的变化关系．

Answer 1

分析 （1）从电源正极开始，按照电流方向，依次串联各元件，电压表并联在灯泡两端；滑动变阻器串联在电路中，且要接一上一下．
（2）灯丝烧断、电路断路，电流表无示数，电压表串联在电路中，测量电源电压．
（3）定值电阻阻值是确定的，可以认为不受温度的影响，所以对同一定值电阻来说，通过的电流与两端电压成正比，也就是其图象为正比例函数．
（4）根据欧姆定律变形式分析．

解答 解：（1）电压表与灯泡并联，灯泡额定电压为3.8V，电压表选择0～15V，滑动变阻器串联在电路中，且要接一上一下，如图所示：

（2）灯丝烧断，电路断路，电流表无示数，电压表串联在电路中，测量电源电压，故电压表有示数；
（3）由图象知：a、c、d图象表示通过导体的电流与导体两端电压成正比，也就是导体两端电压与对应的电流之比是确定的，即电阻不变，所以是定值电阻的图象；
当定值电阻两端电压为U=2V时，通过的电流为I=0.4A，
①由I=$\frac{U}{R}$，可得定值电阻的R_a的阻值是R_a=$\frac{U}{{I}_{a}}$=$\frac{2V}{0.4A}$=5Ω．即表示5Ω电阻I-U图象的是a；
R_c=$\frac{U}{{I}_{c}}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω，即表示1Ω电阻I-U图象的是c；
②因为灯丝的电阻受温度的影响，小灯泡的灯丝电阻会随温度的升高而增大，此时电流与电压不成正比例变化，所以b图象表示小灯泡灯丝电阻的I-U图象；
（4）根据观察，由I=$\frac{U}{R}$可得，在电压一定时，定值电阻的标注电流会随着标称电阻的增大而减小．
故答案为：（1）见上图；（2）无；有；（3）①a；c；②b；小灯泡的灯丝电阻会随温度的升高而增大，此时电流与电压不成正比例变化；（4）定值电阻的标注电流会随着标称电阻的增大而减小．

点评 本题考查了伏安法测电阻的原理，实物图的连接和我们对图象的分析，重点考查了定值电阻和灯丝电阻的不同，解答的关键是读懂图象，知道温度对灯丝电阻的影响规律．