Question

【题目】小明要测定标有“3.8 V”小灯泡正常发光时的电阻，选择一些器材连接了如图甲所示电路。

(1)同组的小芳发现小明所选的器材不能完成此实验，其原因是____________。并且电路连接也有错误，如果此时闭合开关，小灯泡___(选填“发光”或“不发光”)，电压表___(选填“有示数”或“无示数”)。请你在接错的那根导线上打“×”，并另画一根导线，使电路连接正确；

（______）

(2)小明重新选择合理器材，将电路改接正确后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正确发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻是_____Ω；

(3)小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流，并根据所测得数据绘制了小灯泡的I－U图像，如图丙所示，根据图像可知电流与电压并不成正比，原因是灯丝的电阻随温度升高而____；

(4)上述实验结束后，小明又设计了如图丁所示的电路，只用电压表来测量额定电压为3V的定值电阻的额定功率。已知滑动变阻器R0的最大阻值为15 Ω，电源电压恒定，其测量过程如下：

①闭合开关，调节滑片使滑动变阻器的电阻最小，电压表测出总电压6V

②移动滑片使滑动变阻器的电阻最大，测出R的电压为4V

③定值电阻的额定功率P额＝_________W。

Answer 1

【答案】电源电压低于灯泡的额定电压 不发光 有示数 10 增大 0.3

【解析】

(1)[1]电源电压为3V，小于灯的额定电压，故选的器材不能完成此实验。

[2][3]原电路中，电压表串联在电路中，电路中几乎没有电路，电流表将变阻器与灯短路了，此时闭合开关小灯泡不发光，电压表与电源连通，电压表有示数。

[4]电流表应串联在电路中，电压表与灯并联，如图所示：

(2)[5]此时电流表示数如图乙所示，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，则小灯泡正常发光时的电阻是

R===10Ω

灯泡正常发光时的电阻是10Ω。

(3)[6]由于灯丝的电阻并非定值，通过灯丝的电流与电压并不成正比，灯丝的电压越高，通过灯丝的电流越大，灯丝的温度越高，灯丝的电阻随温度升高而增大。

(4)[7]在①中，电源电压为U=6V，在②中， 定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻的电压，当电压表示数为4V，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器的电压

U滑=UUR=6V4V=2V

串联电路电流相等，即

I==

代入数据得

=

解得

R=30Ω

定值电阻R的额定功率

P额===0.3W

定值电阻的额定功率为0.3W。