Question

小奕同学在“测量小灯泡电阻”实验中，选择两节新的干电池做电源，小灯泡的额定电压是2.5V，灯泡的电阻约为10Ω，滑动变阻器上标有“20Ω　1A”字样．
（1）如图甲是小奕连接的不完整的实验电路，请你用笔画线代替导线把实物图连接完整，要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮．
（2）小奕正确连好电路，闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表没有示数，电压表示数为3V，则故障可能是________．
（3）排除故障后，小奕调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的电阻为________Ω．
（4）小奕在图丙中分别画出了“小灯泡”和“定值电阻”的U-I图象，则“定值电阻”的U-I图象是________（填“甲”或“乙”），这样判断的依据是________．

Answer 1

解：（1）因为滑片右移，灯泡亮度变大，因此需将滑动变阻器的右下接线柱接入电路中，使电源、灯泡以及滑动变阻器串联，注意电流从正接线柱流入负接线柱流出；如下图所示：

（2）开关闭合，电流表指针几乎不动，说明电路中有开路；电压表有示数，说明电压表的正负接线柱到电源正负极的连接是连通的，故灯泡断路；
（3）由图知，电流表选择0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.3A；
则小灯泡的电阻：R===8.33Ω；
（4）甲图表示的电阻是不变的，即电阻一定时，导体中的电流与导体电压成正比．
分析：（1）电流表、滑动变阻器以及灯泡串联连接，连接时注意正负接线柱的连接；滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表示数变大，说明滑动变阻器接入电路的电阻丝变短，即右下接线柱接入电路．
（2）灯泡不亮，电流表指针不发生偏转，说明电路断路，电压表有偏转，说明电压表与电源接通．
（3）电流表的读数：确定使用的量程，确定每一个大格和每一个小格各代表多少．然后根据R=求出小灯泡的电阻．
（4）定值电阻的阻值不变，的比值是不变的，电流跟电压成正比；灯泡的电阻是变化的，的比值是变化的，电阻不能确定，电流跟电压不成正比．
点评：本题考查了实物图的连接、电流表的读数、滑动变阻器的连接和使用、电路故障的判断以及欧姆定律的应用等，本题的难点是通过图象分析电流跟电压的关系，来确定电阻是否变化，通过电阻是否变化判断定值电阻和灯泡电阻．