Question

【题目】小红利用如图的甲图测量“小灯泡正常发光时的电阻”，选用的电源电压为3.0V，小灯泡的额定电压为2.5V：

(1)在连接电路的过程中，开关断开，并将滑动变阻器的滑片调到最大阻值处；

(2)闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，出现这一故障的原因可能是小灯泡_____；

(3)排除故障后，缓慢移动滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数如图乙所示时，其读数为_____V；若要测得小灯泡正常发光时的电阻，滑片P应向_____（选填“A”或“B”）端移动。通过移动滑动变阻器，多次测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，画出了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图像，如图丙所示，由丙图可知，小灯泡正常发光时的电阻为_______Ω；

(4)观察丙图，在该图像中发现电流与电压不成正比，这是因为_____________；

(5)完成实验后，小红想测量另一个小灯泡的额定功率，重新设计了电路（如图丁），这个小灯泡正常工作的电流为I额，请完成实验步骤（已知电源电压为U、R2的最大阻值为R2）：

①闭合开关S1，S2接1，移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表示数为I额；

②闭合开关S1，S2接2，保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，调另一个滑动变阻器R1的滑片，使电流表示数为________；再将滑动变阻器R2的滑片调到最右端，读出电流表的示数为I；

③小灯泡的额定功率表达式为P额＝________。（用U、R2、I额、I 表示）

Answer 1

【答案】断路 1.8 A 12.5 灯的电阻随温度的变化而变化 I额 I额2（－R2）

【解析】

(2)[1]电路正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则出现这一故障的原因可能是小灯泡断路。

(3)[2]由图乙所示电压表知道，电压表选用小量程，分度值为0.1V，其读数为1.8V。

[3]由于1.8V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，由串联电路电压的规律知道，应减小变阻器的电压，由分压原理可知，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，即滑片向A端移动，直到电压表示数为额定电压。

[4]由图丙知道，当小灯泡正常发光时，额定电压2.5V对应的电流是0.2A，由知道，此时小灯泡的电阻

(4)[5]根据画出的通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图象知道，在该图象中发现电流与电压不成正比，这是因为灯的电阻随温度的变化而变化。

(5)[6]②闭合开关S1 ，S2 接2，保持滑动变阻器R2 的滑片位置不变，调另一个滑动变阻器R1的滑片，使电流表示数为I额；再将滑动变阻器R2 的滑片调到最右端，读出电流表的示数为I；

[7] ③在①中，变阻器R1 短路，灯与变阻器R2 串联，灯正常发光，在②中灯短路，两变阻器串联，因R2 的滑片位置不变，根据等效替代法，变阻器R1 连入电路中的电阻等于灯正常发光时的电阻大小；根据最后一步操作，由欧姆定律和电阻的串联知道，变阻器R1 连入电路中的电阻 ，所以，小灯泡的额定功率表达式为