Question

【題目】小華家有一只僅能看清“ 0.3A”字樣的小燈泡．為了探究通過小燈泡的電流與兩端電壓的關系，他利用身邊的實驗器材，設計了如圖所示實驗電路．

器材：電流表（0～0.6A），電源（U=6V），電阻箱（可以讀出阻值的可變電阻），開關，導線若干．

（1）按電路圖連接實物電路時，開關S應＿＿＿＿（選填“閉合”或“斷開”）；

（2）實驗中，電阻箱接入電路的阻值為R，電流表的示數為I，則小燈泡兩端電壓的表達式UL=＿＿（用U、I和R表示）；

（3）改變電阻箱的阻值，在下表中記錄并計算相關數據．請根據表格回答下列問題．

①電阻箱在本實驗中的作用和你所熟悉的哪一個電學元件相似？＿＿＿＿；

②當UL=2.4V時，燈泡的阻值為＿＿＿Ω；

③小燈泡的阻值隨著兩端電壓的升高而＿＿＿＿（選填“增大”、“不變”或“減小”）；

④若實驗中只有電阻箱發生斷路故障，小華設計了用導線將電阻箱兩端連接起來的檢測方案．你認為是否可行？并請說明理由．答：＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．

Answer 1

【答案】（1）斷開；（2）U-IR；（3）①滑動變阻器；②10；③增大；④不可行；電流太大，小燈泡會燒壞

【解析】

試題分析：（1）為保護電路，按電路圖連接實物電路時，開關S應斷開；

（2）由電路圖可知，燈泡與電阻箱串聯接在電源兩端，實驗中，電阻箱接入電路的阻值為R，電流表的示數為I，因為I=U/R，所以電阻箱兩端電壓U電阻箱=IR，則小燈泡兩端電壓UL =U-U電阻箱=U-IR；

（3）①阻箱在本實驗中的作用和滑動變阻器相似；②由表中實驗數據可知，當UL =2.4V時，電路電流是0.24A，因為I=U/R，所以燈泡的阻值為RL =UL/I=2.4V0.24A=10Ω；③由表中實驗數據，根據歐姆定律可知，小燈泡的阻值隨著兩端電壓的升高而增大；④通過燈泡的電流隨燈泡電壓的增大而增大，當燈泡電壓是3.6V時，通過燈泡的電流等于其額定電流0.3A，導線將電阻箱兩端連接起來，燈泡直接接在電源兩端，燈泡電壓為6V，此時電流大于燈泡電壓是3.6V時的電流0.3A，電路電流大于燈泡額定電流，電流太大，會燒壞燈泡，所以小華的實驗設計不可行．