Question

5．小明同学在实验室测量标有“2.5V”字样的小灯泡的电阻．
（1）小明连接的部分实验电路如图所示．请你用笔画线代替导线，帮助他完成电路连接．
（2）小明同学连接好最后一根导线时，小灯泡立即发出耀眼的光亮．检查后发现连线正确，请找出实验中两个操作不当之处．
①连接电路时，开关没有处于断开状态；
②闭合开关前，滑动变阻器的滑片P没有处于阻值最大端．
（3）小明按要求闭合开关S后，发现灯不亮、电流表的示数为0、电压表的示数约为3V，则产生此现象的原因可能是下列情况中的C．（填字母）
A．滑动变阻器短路  B．电流表短路  C．灯泡L断路  D．灯泡L短路
（4）排除故障后，闭合开关S，发现电压表和电流表的示数都比较小，灯泡L不发光．这时应该进行的操作是向右移动滑动变阻器滑片，使小灯泡发光，读出电压表和电流表的示数，记录在表格中．

U/V	I/A	R/Ω
2.0	0.22	9.09
2.5	0.25	10
3.0	0.26	11.5

（5）小明记录的实验数据如图所示，根据表中的数据计算出小灯泡在不同状态时的阻值不同，且随电压的增大而增大，其原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）根据电源电压确定电压表量程与灯并联，电流表按表中数据选用小量程与灯串联，注意电表正负接线柱的接法；
（2）为保护电路，连接电路时开关应断开，变阻器滑片置于阻值最大处；
（3）小明按要求闭合开关S后，发现灯不亮、电流表的示数为0，说明电路可能断路；电压表的示数约为3V，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的灯之外的电路是完好的，则与电压表并联的灯断路了；
（4）电压表和电流表的示数都比较小，灯泡L不发光，是因为滑动变阻器接入电路中的阻值太大了，据此回答；
（5）根据灯丝的电阻随温度的升高而增大分析作答．

解答 解：（1）电源电压为3V，所以电压表选用小量程与灯并联；
由表中数据可知，电流表选用小量程与灯串联，注意电流从电表正接线柱流入，如下图所示：

（2）小明同学连接好最后一跟导线时，小灯泡立即发出耀眼的光亮，检查后发现连线正确，说明：①连接电路时，开关没有处于断开状态；
小灯泡立即发出耀眼的光亮，则电路中电流过大，说明：②闭合开关前，滑动变阻器的滑片P没有处于阻值最大端；
（3）经分析，小明按要求闭合开关S后，发现灯不亮、电流表的示数为0，说明电路中有断路故障；电压表的示数约为3V，说明电压表的两接线柱与电源两极相连通，则产生此现象的原因可能是灯泡断路了，选C；
（4）电压表和电流表的示数都比较小，灯不亮，是因为滑动变阻器接入电路中的阻值太大了，应该向阻值减小的方向缓慢移动滑片，即向右移动滑动变阻器滑片，使小灯泡发光；
（5）由表中数据可知，通过灯的电流随电压的增大而增大，根据P=UI，灯的实际功率也增大，灯丝的温度升高，因灯丝的电阻随温度的升高而增大，所以灯丝的电阻变大；
故答案为：（1）如上图所示；
（2）①连接电路时，开关没有处于断开状态；
②闭合开关前，滑动变阻器的滑片P没有处于阻值最大端；
（3）C；
（4）向右移动滑动变阻器滑片，使小灯泡发光；
（5）灯丝的电阻随温度的升高而增大．

点评 本题测量标有“2.5V”字样的小灯泡的电阻，考查电路的连接、实验注意事项、常见现象的处理、故障的分析及影响电阻大小的因素，综合性较强．