Question

2．在测量小灯泡正常发光时的电阻的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，图甲是未连接完整的实验电路．

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲所示的实验电路连接完整（要求滑动变阻器的滑片P向左移动时电流表的示数变大）．
（2）闭合开关后，缓慢移动滑动变阻器的滑片p，同时观察电压表示数的变化，当电压表的示数如图乙所示时，其读数为1.8V；若要测得小灯泡正常发光时的电阻，滑片P应向A（选填“A”或“B”）端移动．
（3）实验时闭合开关，两表均有示数，若将小灯泡从灯座中取走，电压表有示数，电流表无示数（两空均选填“有”或“无”）．
（4）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制了如图丙所示的I-U图象．由图象可知，小灯泡正常发光时的电阻是10Ω．
（5）另一组小刚同学正确连接电路并检查无误后，闭合开关，发现灯泡不亮，立刻要求老师更换灯泡．小刚的做法是欠妥的，正确的做法应该是可以先移动滑动变阻器的滑片，观察灯泡是否发光．．

Answer 1

分析 （1）根据要求将阻器连入电路中；
（2）根据图乙电压表小量程读数，比较示数与额定电压的大小，根据串联电路电压规律和分压原理确定滑片移动的方向；
（3）分析将小灯泡从灯座中取走后电路的连接情况，根据分压原理和欧姆定律确定两表的示数；
（4）由图丙找出额定电压下的电流大小，根据欧姆定律，求小灯泡正常发光时的电阻；
（5）另一组小刚同学正确连接电路，即隐含着滑动变阻器连入电路中的电阻最大的条件，此时电路电流最小，灯的实际功率最小，灯不亮，据此分析作答．

解答 解：（1）因要求滑动变阻器的滑片P向左移动时电流表的示数变大，即变阻器连入电路中的电阻变小，所以应将滑片以左电阻丝连入电路中，如下所图所示：

（2）图乙中，电压表小量程分度值为0.1V，示数为1.8V，小于灯的额定电压2.5V，因灯在额定电压下才正常工作，所以应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器分得的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，即滑片向A移动；
（3）实验时闭合开关，两表均有示数，若将小灯泡从灯座中取走，则导致电压表与变阻器、电流表串联在电路中，因电压表内阻很大，根据分压原理，电压表分得绝大部分电源电压，电压表有示数；而根据欧姆定律，电路中电流几乎为0，电流表无示数；
（4）灯的电阻随电压的不同而不同，由图丙可知，灯的电压为额定电压2.5V时，通过灯的电流为0.25A，灯正常发光时的电阻大小R=$\frac{U}{I}=\frac{2.5V}{0.25A}$=10Ω；
（5）灯泡不亮的原因很多，可能是断路或灯短路或灯的实际功率太小，结合已知条件，连接电路时，为保护电路，变阻器连入电路中的电阻最大，电路电流很小，灯泡实际功率很小，不足以引起灯泡发光造成的．所以，闭合开关后，如果灯泡不亮，应移动滑动变阻器滑片，减小滑动变阻器接入电路的电阻大小，观察灯泡是否发光，如果移动滑片后，灯泡仍不发光，然后再考虑更换灯泡．所以，小刚的做法是欠妥的，正确的做法应该是可以先移动滑动变阻器的滑片，观察灯泡是否发光．
故答案为：（1）如上图所示；
（2）1.8；A；
（3）有；无；
（4）10；
（5）可以先移动滑动变阻器的滑片，观察灯泡是否发光．

点评 本题测量小灯泡正常发光时的电阻，考查电路的连接、电压表读数、操作过程、电阻的计算、对常见现象的处理及决定灯亮度的因素等知识，综合性较强．