Question

8．小林同学用三节蓄电池、电压表、电流表和滑动变阻器等实验器材，测量标有“2.5V”字样小灯泡的电阻．

（1）如图甲所示请你用笔画线代替导线，把电压表正确连入电路，连线不能交叉．
（2）连结完实验电路，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，故障的原因是灯泡短路了．
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片测出电压与电流，并根据实验数据画出如图乙所示的I-U图象，计算出灯的电阻，灯的电阻不能取平均值的原因是灯的电阻会随温度的变化而变化．
（4）当电压表示数为2V，滑动变阻器应向A（填“A”或“B”）移动，小灯泡才能正常发光，此时滑动变阻器连入电路的阻值为14Ω．
（5）小灯泡的额定功率为0.625W．
（6）该实验电路不能（填“能”“不能”）用于探究“电流与电压关系”．

Answer 1

分析 （1）测电阻的实验中，电压表应测灯泡两端电压，根据灯泡的额定功率选择量程；
（2）电流表有示数，说明电路是通路，从电压表无示数上分析故障的原因；
（3）从灯泡电阻受温度影响上分析原因；
（4）根据串联电路分压特点分析滑片的移动方向；根据串联电路特点结合图象，运用欧姆定律计算滑动变阻器连入电路的阻值；
（5）根据P=UI计算小灯泡的额定功率；
（6）电流与电压和电流有关，根据控制变量法分析．

解答 解：
（1）测电阻的实验中，电压表应测灯泡两端电压，即与灯泡串联，灯泡额定电压2.5V，所以应选择0-3V量程．如图所示：
；
（2）闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数说明电路是通路，电压表无示数，故障原因可能是灯泡短路了；
（3）灯泡电阻受温度影响，温度越高，电阻越大，所以不能取平均值；
（4）灯泡电压2V低于额定电压，根据串联电路的分压原理，在增大灯泡两端电压，需要减小滑动变阻器连入电阻的阻值，故滑片P应向A滑；
由图象灯泡正常发光时，通过的电流为0.25A，
三节蓄电池组成的电源电压为6V，
所以滑动变阻器此时连入的阻值：R_变=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{6V-2.5V}{0.25A}$=14Ω；
（5）灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
（6）电流与电压和电流有关，探究电流与电压关系时需要保持电阻不变，而灯泡电阻是变化的，所以该实验不能用来探究电流与电压关系．
故答案为：（1）见上图；（2）灯泡短路了；（3）灯的电阻会随温度的变化而变化；（4）14；（5）0.625；（6）不能．

点评 本题测灯泡电阻的实验，考查了电路连接、故障分析、串联电路特点和欧姆定律、电功率公式的应用等，考查的知识点多，综合性强，都是常考的问题，要掌握好．