Question

【題目】小麗同學在測量小燈泡電阻的實驗中，電源電壓為4.5V，小燈泡的額定電壓為2.5V，小燈泡正常發光時的電阻約為10Ω．

（1）請你幫她用筆畫線代替導線，將圖甲中的實物圖連接完整．要求：當滑片向左移動時，連入電路的電阻變大；連線不得交叉．

（2）閉合開關，移動滑動變阻器滑片，她發現燈泡始終不亮，電流表有示數，電壓表無示數，則故障的原因為： ．

（3）小麗同學繼續移動滑片P，記下多組對應的電壓表和電流表的示數，并繪制成如圖乙所示的I﹣U關系圖象．根據圖象，可知燈泡的電阻是 （選填“變化”或“不變”）；你認為出現這樣現象的原因是： ．

（4）假如實驗過程發現電流表壞了，小麗向老師要了一個已知阻值為R0的定值電阻和一個單刀雙擲開關，借助部分現有的實驗器材，設計了如圖丙所示的實驗電路圖，測出了小燈泡的正常發光時的電阻，請你幫她完成下列實驗步驟：

①連接好實驗電路，閉合開關S1，將開關S2撥到觸點 （選填“1”或“2”），移動滑片，使電壓表的示數為 V．

②保持滑片位置不動，再次將開關S2撥到觸點 （選填“1”或“2”），讀出電壓表的示數為U．

③小燈泡正常發光時電阻的表達式為：R燈= R0 （用已知量和測量量表示）．

Answer 1

【答案】（1）見圖；（2）燈泡短路（或電壓表短路）；（3）變化；燈絲電阻隨溫度的升高而增大；（4）①2；2.5；②1；③R0．

【解析】解：（1）燈泡正常發光時電流約為I===0.25A，則電流表選0～0.6A量程，當滑動變阻器的滑片向左移動時，連入電路的電阻變大，則滑動變阻器應接右下接線柱B，把電流表、滑動變阻器串聯接入電路，電路圖如下圖所示：

．

（2）移動滑動變阻器滑片，她發現燈泡始終不亮，電流表有示數，電壓表無示數，則可能與燈泡并聯的燈泡短路或電壓表短路；

（3）由于燈絲電阻隨溫度的升高而增大，所以電流與電壓不成正比；

（4）①燈泡的額定電壓為2.5V，閉合開關S1、S2接2，調節滑動變阻器，使電壓表示數為2.5V，燈泡正常發光；

②保持滑動變阻器滑片位置不變，S2接1，讀出電壓表示數U．

③通過燈泡的電流：I=IR0==，

燈泡的電阻：R===R0．

故答案為：（1）見上圖；（2）燈泡短路（或電壓表短路）；（3）變化；燈絲電阻隨溫度的升高而增大；（4）①2；2.5；②1；③R0．