Question

6．小刚同学在物理学考复习课上准备测量2.5V小灯泡的电阻时，连接了如图1所示的电路．

（1）在检查电路时，发现还有一根导线没有连接，请你用笔画线代替导线，在图1中将电路连接完整．
（2）小刚正确连好电路，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调到B端（填“A”或“B”）．
（3）小刚紧接着闭合开关，发现灯泡不亮，认为自己所用的灯泡是坏的．他正想让老师给更换一个灯泡，同组的小明感觉小刚的做法欠妥，告诉小刚应该如何操作．接下来小刚应该进行操作是调节滑动变阻器的滑片，观察灯泡是否发光．
（4）实验过程中，小刚按正确的操作测得了几组数据，如表所示．当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图2所示．请将表格中的内容填写完整．

实验次数	1	2	3
电压U/V	2.0	2.5	2.8
电流I/A	0.18	0.2	0.22
电阻R/Ω	11.1	12.5	12.7

（5）完成上述实验后，小刚还想利用这个电路完成“探究电流与电压的关系”实验，小刚欲做的实验是否可行，请说出你的看法探究电流与电压的关系，应控制导体的电阻不变．由实验数据可知，灯丝电阻受温度影响是变化的，所以小刚想法不可行．

Answer 1

分析 （1）实物连接图中找错误之处，主要从电压表、电流表、滑动变阻器的正确使用上考虑：从电流表、电压表的量程、连接方式、正负接线柱的接入方法上考虑．
（2）闭合开关前，滑动变阻器应处于最大阻值处，防止电路中电流过大，烧坏电路元件．
（3）灯泡的亮度决定于灯泡的实际功率；灯泡不亮的原因有两个：没有电流通过，虽有电流通过，但太小；电路中的电流小于额定电流时，应调节滑动变阻器使电路中的总电阻减小，电流增大；
（4）由图乙确定电流表量程与最小分度值，读出电流表示数，然后由公式R=$\frac{U}{I}$求出灯泡电阻．
（5）知道灯丝的电阻受温度的影响，要探究电流与电压的关系，需保持电阻不变．

解答 解：（1）由图可知：电压表串联在电路中，应与灯泡并联，所以补充的连线如图如图：

（2）滑动变阻器的滑片要处于最大阻值处，离接入电路的下面接线柱最远．所以滑片置于B端．
已知灯泡的额定电流，因此实验过程中，在调节滑动变阻器时，应先观察电流表示数．
（3）如果灯泡是完好的，但不发光，是实际功率太小．由公式P=I²R知，灯丝电阻不变时，实际功率太小的原因是：通过灯泡的电流太小．而灯泡所在电路电流太小，所以应该调节滑动变阻器的滑片，增大电流，观察灯泡是否发光．
（4）由图2知，电流表选择的是0～0.6A量程，小灯泡正常发光时的电流为I=0.2A
由I=$\frac{U}{R}$得：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω．
（5）由实验数据可知，灯丝电阻受温度影响是变化的，探究电流与电压的关系，应控制导体的电阻不变．所以不能用小灯泡做此实验．则小刚想法不可行．
故答案为：（1）如图；（2）B；（3）调节滑动变阻器的滑片，观察灯泡是否发光．（4）0.2； 12.5；（5）探究电流与电压的关系，应控制导体的电阻不变．由实验数据可知，灯丝电阻受温度影响是变化的，所以小刚想法不可行．

点评 本题考查了连接实物电路的连接、实验故障分析、实验操作、电表读数、欧姆定律得应用、实验设计等，伏安法测电阻是初中物理实验的重点，只要熟练掌握电流表和电压表的使用注意事项．