Question

楠楠同學在資料上看到了一份材料，某大學物理系的同學再測定額定電壓為2.5V小燈泡的電阻的實驗中，得到部分U和I的數據如表所示：

實驗次數	1	2	3	4	5	6
U/V	0.20	0.80	1.40	2.00	2.50	3.00
I/A	0.02	0.08	0.14	0.18	0.20	0.21

（1）楠楠根據表中的數據，畫出該小燈泡的電流跟電壓變化的圖象，于是設計了如圖1所示的坐標圖．
①請你幫楠楠在坐標圖中畫出該小燈泡的電流跟電壓變化的圖象；
②從材料或圖象中可知，該小燈泡的額定電流為

 

A，正常發光時的電阻為

 

Ω；
（2）楠楠還想利用初中的物理實驗器材，通過實驗來驗證上述表格中的每一組數據是否正確，于是她又設計了如圖甲所示的電路圖，同時找來了實驗器材并連接了部分實物電路，其中電源用的是2節新干電池，滑動變阻器的電阻可在0～50Ω內調節．
1、請你用筆畫線代替導線，按照如圖所示電路圖，幫楠楠將如圖乙中的實物電路圖連接完整；
2、閉合開關前，滑動變阻器的滑片應移到

 

端（選填“A或B”）；實驗中，由于操作不小心等原因，導致電壓表的示數變為零，電流表的示數增大，則電路可能出現的故障是

 

．
3、楠楠通過這個實驗來驗證上述表格中的每一組實驗數據的正確性，你認為楠楠能做到嗎？請簡要說明理．

 

．

Answer 1

分析：（1）①由表中數據先將各點描在坐標紙上，用平滑的由線相連即可得出電壓與電流的關系圖象；
②由圖可知額定電壓為2.5V時所對應的電流，由歐姆定律可求得燈泡的電阻；
（2）①滑動變阻器為限流接入，故應分別接下邊和上邊各一接線柱，故應接上邊的一個接線柱；同時電流表應選0～0.6A量程；
②為保證安全，滑動變阻器應全部接入，故可知滑片應滑到最大阻值處；若電壓表示數為零，電流表示數增大，則可能為與電壓表并聯部分短路；
③因實際情況中，導線以及電源等都有電阻，而電源電壓只有3V，故無法在實驗中使燈泡兩端獲得3V的電壓．

解答：解：（1）①由描點法可得出電壓與電流的關系，如圖所示：

②由題意知，燈泡的額定電壓為2.5V，由表格數據可知，當電壓為2.5V時，電流為0.20A；由歐姆定律得：
燈泡電阻R=

U

I

=

2.5V

0.20A

=12.5Ω；
（2）①由原理圖可知，電流表、燈泡及滑動變阻器應串聯，滑動變阻器接上面任一接線柱，電流表取0～0.6A量程；故答案如圖：
②為保證安全，應將滑動變阻器全部電阻接入，即滑動變阻器滑片應滑到A側；
因電流表示數增大，說明電路中電阻減小，而電壓表示數為零，說明與電壓表并聯部分應發生短路，即燈泡短路；
③不能做到，因為電源電壓才3V，導線和電源都有電阻，燈泡兩端的電壓不可能達到3V；最小電流也不能達到0.02A；
故答案為：（1）①如圖所示；②0.20，12.5；
（2）①答案如圖；②A，燈泡短路；③不能做到；因為電源電壓才3V，導線和電源都有電阻，燈泡兩端的電壓不可能達到3V；最小電流也不能達到0.02A．

點評：本題考查了坐標圖的畫法及實物圖的連接，要求根據實驗原理及作圖的方法作圖；同時應注意結合物理規律分析故障及誤差．