Question

5．在“测量小灯泡的电阻”的实验中，电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，阻值为10Ω左右，滑动变阻器上标有“20Ω1A”字样．

（1）请你在图甲中用笔画线代替导线完成电路连接．
（2）闭合开关后灯泡不亮，下面接着先应该向左调节滑动变阻器，当电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时通过的电流为0.25A，电阻为10Ω．
（3）在完成以上实验后，小明进一步测量并描绘出小灯泡的电流随电压变化的曲线如图丙所示，通过分析图象发现灯丝的电阻是变化的，这是因为导体的电阻随温度的变化而变化．这种现象在生活中也有体现，例如家里的白炽灯在刚开灯的瞬间，灯丝容易（选填 容易/不容易）烧断．

Answer 1

分析 （1）由灯泡的额定电压确定电压表的量程，电压表与灯泡并联；由灯泡的额定电压和电阻求电流，确定电流表的量程，电流表与灯泡串联；注意电压表和电流表的正负接线柱，滑动变阻器选择一上一下接线柱串联在电路中．
（2）为了保护电路，电学实验在开关闭合之前，滑动变阻器的滑片要移到最大阻值处，根据电压表的量程和分度值读出电流表的示数，再根据欧姆定律求出小灯泡正常发光时的电阻；
（3）灯丝电阻随温度的升高而增大．

解答 解：（1）灯泡的额定电压为2.5V，电压表选择0～3V量程，电压表与灯泡并联；
电路电流约为：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A＜0.6A，所以电流表选择0～0.6A量程，电流表与灯泡串联；
电流从电压表和电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出．滑动变阻器已经选定下面接线柱，任意选择上面一个接线柱串联在电路中．如下图：

（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应移到最大阻值处，下面的接线柱选择了左端，因此滑片P应移到右端，故灯泡不亮时，应先向左移动滑动变阻器，看灯泡是否发光．
电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以正常工作时通过灯泡的电流为0.25A；
此时灯泡的电阻为R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.25A}$=10Ω 
（3）由图象知，灯丝两端的电压升高，通过的电流增大，其电功率增大，所以灯丝的温度升高，由于灯丝的电阻随温度的升高而增大，所以灯丝的电阻发生了变化．一开灯时，灯丝的温度低，电阻小，电流大，产生的热量多，容易将灯丝烧断．
故答案为：（1）见上图；（2）向左调节滑动变阻器；0.25；10；（3）温度；容易．

点评 本题通过“测量小灯泡电功率”的实验主要考查了电路的连接、滑动变阻器的使用、电流表的读数、电阻的计算、灯丝电阻与温度的关系等多个知识点，具有一定的综合性．