Question

在測小燈泡電阻試驗(yàn)中（電源由兩節(jié)新干電池串聯(lián)組成，小燈泡額定電壓為2.5V）．聰明而粗心的灰太狼連接了如圖甲所示的電路．
（1）①同組的紅太狼發(fā)現(xiàn)電路連接有錯(cuò)，如果閉合開關(guān)，電壓表的讀數(shù)約為

 

V，電流表的度數(shù)約為

 

A；
②紅太狼想要重新連接，可時(shí)間來不及了，灰太狼眼珠一轉(zhuǎn)，在圖示電路中只改變了某根導(dǎo)線一端的接線位置，就能測出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻值，請你在接錯(cuò)的那根導(dǎo)線上面“×”，并另畫一根導(dǎo)線，使電路連接正確．
（2）灰太狼閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片P到某一點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)（如圖乙），若他想測量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻值，應(yīng)將圖甲中滑片P向

 

（選填“左”或“右”）端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為2.5V．
（3）紅太狼移動(dòng)滑片P，記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖丙所示的I-U圖象，根據(jù)圖象信息，可計(jì)算出小燈泡正常發(fā)光的電阻值是

 

Ω，燈泡的額定功率為

 

W．
（4）紅太狼根據(jù)圖象發(fā)現(xiàn)通過燈絲的電流與其兩端電壓不成正比，請你分析出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因：

 

；若讓他利用上面實(shí)物圖探究“電阻上的電流跟電壓的關(guān)系”你應(yīng)將小燈泡換為

 

．并請你設(shè)計(jì)出記錄表格．

Answer 1

分析：（1）①掌握電流表、電壓表的電阻特點(diǎn)，若電壓表串聯(lián)在電路中，則其示數(shù)大約等于電源電壓；若電流表并聯(lián)在電路中，則將用電器短路；
②通過改變導(dǎo)線的位置，使電流表與燈泡串聯(lián)，電壓表與燈泡并聯(lián)；
（2）根據(jù)電壓表的量程和分度值讀出電壓表的示數(shù)，利用串分壓的知識(shí)判斷滑片的移動(dòng)方向；
（3）根據(jù)圖象，判斷出電壓為2.5V時(shí)的電流值，根據(jù)P=UI和R=

U

I

計(jì)算出電功率和電阻的值；
（4）燈絲的電阻隨溫度的升高而增大；
要探究電流與電壓的關(guān)系，需保持電阻不變，應(yīng)用定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；
記錄表格中應(yīng)有電流、電壓、功率三項(xiàng)內(nèi)容，并要多測幾次．

解答：解：（1）①由圖甲知，電壓表串聯(lián)在電路中、電流表與燈泡并聯(lián)，由于電壓表的電阻很大，此時(shí)電壓表的示數(shù)約等于電源電壓，電流表的示數(shù)約等于0；
②將燈泡改接到與電壓表并聯(lián)，如圖所示：
；
（2）由圖乙知，電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，所以電壓表的示數(shù)為2.2V，低于額定電壓，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)向左移動(dòng)，減小阻值，使電壓表的示數(shù)為2.5V．
（3）由圖象知，當(dāng)電壓為2.5V時(shí)，電流值為0.2A，所以R=

U

I

=

2.5V

0.2A

=12.5Ω；P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（4）由于燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，所以通過燈絲的電流與其兩端電壓不成正比；
要探究“電阻上的電流跟電壓的關(guān)系”，需保持電阻的阻值不變，所以應(yīng)換用定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；
表格如下：

	電流I/A	電壓U/V	電功率P/W
1
2
3

故答案為：（1）①3；0；②如上圖所示；（2）左；（3）12.5；0.5；（4）燈絲的電阻隨溫度的升高而增大；定值電阻；表格如上．

點(diǎn)評：此題是測小燈泡電阻實(shí)驗(yàn)，考查了電流表和電壓表的接法及特點(diǎn)，同時(shí)考查了滑動(dòng)變阻器的使用及額定電阻和額定功率的計(jì)算，關(guān)鍵是從圖象中獲取額定電壓和對應(yīng)的電流值，還考查了控制變量法的應(yīng)用．