Question

【題目】小文研究小燈泡電阻，設計并連接電路如圖所示。所選燈泡額定電壓為 2.5V：

實驗次數	1	2	3
電壓U/V	1.0	1.5	2.5
電流I/A	0.20	0.25	0.30
電阻R/Ω
燈泡亮度	稍亮	較亮	更亮

(1)實驗中測量小燈泡電阻的實驗原理是_____；反映燈絲電阻變化的證據是_____；

(2)連接電路后，開關 S 閉合，燈泡不亮，電壓表無示數，電流表有示數，若電路中只有一處故障，這個故障可能是_____。排除故障后，小文進行“研究小燈 泡電阻”的實驗，收集的信息如上面的表格所示。根據表格中的數據可得結論是_____；

(3)以上實驗結束后，小文不慎將電流表損壞，他想利用現有器材和表格中的數據準確測出一個阻值適當的未知電阻 RX 的阻值，請你將小文的實驗補充完整：

①設計電路圖如圖所示；

②閉合開關 S，先移動滑片 P 使電壓表的示數為 1.0V；保持滑片 P 位置不動，再將電壓表并聯在未知電阻 RX 兩端，記下電壓表示數為 U1，結合表格中的數據計算出 RX1＝_____；

③按照②的方法分別測出當燈泡兩端的電壓為 1.5V、2.5V 時，未知電阻兩端的電壓分別為 U2、U3；

④則 RX＝_____。

Answer 1

【答案】歐姆定律 電流變化的倍數小于電壓變化的倍數 燈泡被短路 燈絲電阻隨溫度升高而增大

【解析】

(1)[1]本實驗為伏安法測測量小燈泡電阻，實驗原理是歐姆定律。

[2]分析表格數據可知，電流變化的倍數小于電壓變化的倍數，說明燈絲電阻不是定值，而是變化的。

(2)[3]閉合開關，發(fā)現電流表有示數，說明電路中無斷路故障；燈泡不發(fā)光，電壓表無示數，則故障為小燈泡短路。

[4]由表格數據可得三次實驗中燈絲的電阻分別為

R1===5Ω， R2===6Ω， R3==8.3Ω

燈絲的電阻逐漸增大，分析可知，通過燈絲的電流增大時，燈絲溫度升高，燈絲電阻隨溫度升高而增大。

(3) ②[5]據題意，電壓表首先與燈泡并聯，閉合開關 S，先移動滑片 P 使電壓表的示數為 1.0V；由表可知，通過燈絲的電流為0.20A，保持滑片 P 位置不動，再將電壓表并聯在未知電阻 RX 兩端，記下電壓表示數為 U1，據串聯電路電流相等，此時通過電阻 RX 的電流為0.20A，由歐姆定律得

RX1＝=

即RX1＝。

③④[6]同理可計算出未知電阻兩端的電壓分別為 U2、U3時，未知電阻RX 的電阻

RX2＝=，RX3＝=

則

RX＝=

即RX＝。