Question

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“20Ω　1A”字样．

（1）请你在图甲中用笔画线代替导线完成电路连接．
（2）开关闭合时，滑动变阻器的滑片P应移到________（选填“左”或“右”）端．
（3）调节滑片P，使电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时通过的电流为________A，电阻为________Ω（计算结果保留1位小数）．
（4）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________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________（选填“容易”或“不容易”）烧断．
（5）实验中测出了小灯泡在多次不同电压下的灯丝电阻，有些同学认为可以进一步求出它们的平均值以减小误差．你是否同意他们的观点？请说明理由．
（6）该实验的整套装置还可以用于其它实验，请举出一例．

Answer 1

解：（1）灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选0～3V的量程，且与灯泡并联；灯泡的额定电流约为=0.25A＜0.6A，所以电流表选0～0.6A的量程，且与灯泡串联，注意电流从正接线柱流入负接线柱流出；滑动变阻器一上一下的串联在电路中，连接如图所示：

（2）为防止电路中电流过大烧坏用电器，说以开关闭合时滑动变阻器应处于最大阻值右端．
（3）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0.24A；
此时灯泡的电阻为R==≈10.4Ω
（4）分别找到1V、2V、3V下的电流为0.17A、0.24A、0.26A，根据R=求出1V、2V、3V下的电阻分别为5.9Ω、8.3Ω、11.5Ω，所以电压增大，灯丝温度升高，灯丝电阻增大；
家用白炽灯开灯瞬间，灯丝温度低，电阻小，根据Q=t，电压和通电时间一定时，电阻越小，产生的电热越多，容易烧断灯丝．
（5）不同意，因为不同电压时，灯丝的温度不同，电阻不同，求电阻的平均值没有实际的物理意义．
（6）测量小灯泡的电功率．
故答案为：（1）如上图所示；（2）右；（3）0.24；10.4；（4）温度；容易；（5）不同意，灯丝电阻随温度的升高而变大；（6）测小灯泡的电功率．
分析：（1）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，且与灯泡并联；根据欧姆定律求出灯泡的额定电流确定电流表的量程，且与灯泡串联，注意电表正负接线柱的连接；滑动变阻器一上一下的串联在电路中．
（2）开关闭合时，保护电路的滑动变阻器应处于最大阻值处．
（3）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
（4）分别求出灯丝在1V、2V、3V下的电阻，比较电阻大小变化，从电阻大小影响因素上分析．家里白炽灯开灯瞬间，灯泡温度低，电阻小，电热多，烧断灯丝．
（5）测量灯泡电阻实验中，采用多次测量，是为了发现灯丝电阻的变化规律．
（6）由电压表测电压，由电流表测量电流，根据P=UI测功率．
点评：本题考查了实物图的连接，电压表和电流表量程的选择，滑动变阻器的正确使用，电流表的读数，从图象获取有用信息，欧姆定律，灯丝电阻与温度的关系，开灯瞬间容易烧断灯丝的原因等等．体现了物理和生活的密切关系，培养了学生筛选信息的能力．