Question

18．在测定“小灯泡正常发光时的电阻”的实验中，电源电压为4.5V，小灯正常发光时的电压为2.5V，电阻约为10Ω．

（1）请你用笔画线代替导线，将甲图的电路元件连接成实验电路（要求滑片向右移动时灯泡变亮，连线不得交叉）．
（2）连接电路时开关应断开，该实验的原理是R=$\frac{U}{I}$．
（3）在实验中连接好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有较大示数，电流表无示数，原因可能是小灯泡断路．
（4）把电路检修好后，闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图乙所示），若他想要小灯泡正常发光，应将图乙中滑片P向B（选填“A”或“B”）端移动．
（5）同组的小向同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I-U图象，根据图象信息，可以计算出小灯泡正常发光时的电阻是12.5Ω．在图象中还可以看出，小灯泡的电阻值在改变，主要是因为温度发生了改变．

Answer 1

分析 （1）将电流表串联在电路中，计算出灯泡的额定电流值，确定电流表的量程；滑动变阻器串联，滑片向右移动时灯泡变亮，则变阻器的电阻需变小；
（2）连接电路时开关应断开．本实验的原理就是欧姆定律的变形公式；
（3）灯泡不亮，可能是灯泡断路或灯泡断路或灯泡之外的电路断路；电流表无示数，可能是电流表断路或电流表之外的电路断路；电压表有示数，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外不存在断路；综合分析可知电路故障为灯泡断路．
（4）根据图乙所示电压表确定电压表的量程与最小分度值，由电压表指针位置读出电压表示数；根据电压表示数与灯泡额定电压间的关系，由滑动变阻器在电路中的接法判断滑片的移动方向．
（5）在图象上找到灯泡额定电压下的电流，根据R=$\frac{U}{I}$计算灯泡的电阻值；同时知道灯泡的电阻与温度有关．

解答 解：（1）电流表与灯泡串联，其额定电流大约为I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，可选择0～0.6A的量程；
滑片向右移动时灯泡变暗，则其阻值变大，所以下面应接左边的A接线柱，连图如下图所示：

（2）为了保护电路，连接电路时开关应断开；本实验的原理是公式：R=$\frac{U}{I}$；
（3）在实验中连接好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是小灯泡断路；
（4）电压表选择0～3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，电压为1.8V；为了使灯泡正常发光，滑动变阻器分得的电压需减小，因此滑片需向B端移动，只到电压表示数为2.5V．
（5）由图象知：灯泡在额定电压2.5V时，通过灯泡的电流为0.2A，灯泡的电阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω．
在图象中还可以看出，小灯泡的电阻值在改变，主要是因为温度发生了改变，而灯丝的电阻与温度的高低有关．
故答案为：（1）见上图； （2）断开；  R=$\frac{U}{I}$；（3）小灯泡断路； （4）B；  （5）12.5；温度．

点评 本题考查了伏安法测电阻的实验中，实物电路的连接，实验的原理与故障分析，实验操作与数据处理等，综合性较强．