Question

7．如图甲所示，是小亮做“测量小灯泡的电阻”实验的实物图．电源电压保持不变，小灯泡上标有“2.5V  0.3A”字样．

（1）请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整．
（2）写出本实验中滑动变阻器的作用：保护电路和改变电路中的电流．
（3）电路连接正确后闭合开关，发现灯不亮，电流表、电压表无示数．为了迅速排除故障，接下来应该断开开关，然后更换滑动变阻器．
（4）排除故障后，电压表和电流表的示数如图乙所示，灯泡的电阻为10Ω．
（5）根据测得的小灯泡的电阻值与灯泡正常工作的阻值进行分析，你会发现灯丝的阻值变大了，这是因为：灯丝的电阻随温度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）根据伏安法测电阻的电路，由实物图可以看出：滑动变阻器还需接入下面一个接线柱，灯泡没有串联在电路中．
（2）滑动变阻器在电路中的作用：保护电路；改变电路中的电流．
（3）电路连接完毕，闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表无示数，必须先切断电流，然后依次确定故障原因．
（4）根据电压表、电流表量程和指针位置可以确定电压和电流的示数，根据R=$\frac{U}{I}$计算灯泡的电阻．
（5）根据电阻大小的影响因素分析灯丝电阻变化的原因．

解答 解：（1）从电源的正极开始，先把滑动变阻器的下面一个接线柱接在灯泡的左端上，电压表的负接线柱（或灯泡的右端）与电源负极相连；如图所示：

（2）伏安法测电阻实验中，滑动变阻器起保护电路和改变电路中电流的作用．
（3）电路连接完毕，闭合开关灯泡不亮．为保护电路，必须先断开开关切断电路，进行故障检验；灯不亮，电流表、电压表无示数，说明整个电路是断路状态，原因是滑动变阻器断路，所以应该更换滑动变阻器．
（4）由乙图可知：电压表量程为0～3V，分度值是0.1V，示数为2.8V；
电流表量程为0～0.6A，分度值是0.02A，读数为0.28A；
由I=$\frac{U}{R}$可知：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.8V}{0.28A}$=10Ω．
（5）因为灯泡两端的实际电压高于灯泡的额定电压，所以灯丝的温度高于灯丝正常发光的温度，而灯丝的电阻随温度的升高而增大，所以实灯丝的阻值变大．
故答案为：（2）保护电路；改变电路中的电流；（3）断开开关；更换滑动变阻器；（4）10；（5）灯丝的电阻随温度的升高而增大．

点评 （1）本题考查了根据电路图连接实物图，电压表和电流表的读数，电阻的计算，都是比较简单的知识，掌握基础很重要．
（2）考查了温度对电阻大小的影响，注意它是通过实际电压太大而引起电流过大，导致电阻丝温度升高的，属于隐含的条件．