Question

6．图甲是测量小灯泡（U额=2.5V）电阻的电路．电源电压恒为4V．
（1）请将图甲中的电路连接完整．（要求滑片P向右滑动时电灯变亮，导线不允许交叉）
（2）实验中，滑动变阻器除了保护电路外，还可以改变小灯泡两端的电压和通过的电流，多测几组数据．
（3）如表是记录的部分实验数据，图乙是第1次实验中电流表的示数，该示数为0.24A．这5次实验中，灯泡电阻的最大值为10.42Ω（结果保留两位小数）．为了完成这5次实验，应该选取最大阻值不小于45Ω的滑动变阻器．

实验次数	1	2	3	4	5
电压U/V	2.5	2.0	1.5	1.0	0.4
电流I/A		0.22	0.19	0.16	0.08

Answer 1

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，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，滑片P向右滑动时电灯变亮说明电路中的电流变大，滑动变阻器接入电路中的电阻变小即右下方接线柱必须接入电路中；
（2）滑动变阻器滑片滑到最大阻值处电路中电流最小，对电路起保护作用，移动滑动变阻器滑片，改变电路电流，改变灯泡的电压和电流，能完成多次实验，以便发现电阻和温度的关系；
（3）①根据电流表的量程和分度值读出第1次实验中电流表的示数；
②根据欧姆定律求出不同电压下灯泡的电阻，然后确定这5次实验中灯泡电阻的最大值；
③当灯泡两端的电压最小时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用串联电路的电流特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的阻值即可得出滑动变阻器的最小的最大阻值．

解答 解：（1）灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的量程为0～3V，且与灯泡并联；滑动变阻器的右下方接线柱与灯泡串联时，滑片P向右滑动时电灯变亮，电路图如下图所示：

（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片处于最大阻值处，电路电阻最大，电流最小，对电路起保护作用；
移动滑动变阻器的滑片，改变电路电流，改变灯泡的电压和电流，计算灯泡电阻，完成多次实验，发现电阻与温度的关系；
（3）①电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，第1次实验中电流表的示数为0.24A；
②根据R=$\frac{U}{I}$可得，这5次实验中灯泡的电阻依次为：10.42Ω、9.09Ω、7.89Ω、6.25Ω、5.00Ω，故这5次实验中灯泡电阻的最大值为10.42Ω；
③当灯泡两端的电压U_L=0.4V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴滑动变阻器两端的电压U_滑=U-U_L=4V-0.4V=3.6V，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴滑动变阻器接入电路中的电阻R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.6V}{0.08A}$=45Ω，故滑动变阻器的最大阻值不小于35Ω．
故答案为：
（1）如上图所示；
（2）改变小灯泡两端的电压和通过的电流，多测几组数据；
（3）0.24；10.42；45．

点评 本题考查了电压表量程和选择和连接、滑动变阻器的正确使用和作用、电流表的读数、串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是会根据灯泡的额定电压确定电压表的量程和知道电压表的示数最小时滑动变阻器接入电路中的电阻最大．