Question

6．小明同学在“探究小灯泡的电阻是否固定不变”的实验中，电路图如图所示，电源电压恒为 4V，小灯泡的正常发光电压为 2.5V．

（1）请你用笔画线代替导线，按乙图的电路图把甲图中的实物图电路连接完整，使滑片P向右端移动时灯的亮度变暗．
（2）闭合开关前，滑动变阻器连入电路的阻值为最大（选填“最大”或“最小”）值，这样做的目的是保护电路．
（3）当电压表的示数为 2.5V 时，电流表的示数如图丙所示，灯的电流为0.26A，此时灯丝的电阻为9.6Ω（保留一位小数）．

（4）小明调节滑片，记录电压表和电流表一系列读数，在丁图中绘制了小灯泡的 U-I 图线，由图线分析当通过小灯泡灯丝的电流不断增加时，小灯泡的阻值增大（选填“增 大”、“减少”或“保持不变”），这是根据什么原理或什么原因导致的？请你分析产生这种情况的原因．

Answer 1

分析 （1）从电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端的电压，电流表测量电路总电流，滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变暗，说明滑动变阻器接入电路电阻变大；根据小灯泡的量程选择电压表量程；
（2）开关闭合前，接入电路的阻值应该最大，起保护电路的作用；
（3）根据电流表的量程和分度值读出其正常工作的电流，由R=UI计算其电阻；
（4）定值电阻电流与电压成正比，由此分析知灯泡的电流与电压关系图象；灯泡电阻与温度有关．

解答 解：（1）按乙图的电路图，使滑片P向右端移动时灯的亮度变暗，说明滑片P向右端移动时滑动变阻器接入电路电阻变大，应将A接入电路，已知小灯泡的正常发光电压为 2.5V，故选电压表量程为0～3V，故小灯泡左侧与电压表“3”相连，如下图；

（2）滑动变阻器串联接入电路时可以调节电路中的电流，为了保护电路，开关闭合前，滑片应该在阻值最大处；
（3）由图丙可知，电流表的量程0-0.6A，分度值0.02A，灯泡正常工作时的电流为0.26A，小灯泡的电阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.26A}$=9.6Ω；
（4）由图知，那么灯泡电流与电压图线是一条曲线，并且电流增大的程度小于电压，说明其电阻是变化的，并且随电压的增大而增大，原因是电压越高，灯泡越亮，温度越高，电阻越大，小灯泡灯丝电阻阻值受温度的影响．
故答案为：（1）见上图；（2）最大；保护电路；（3）0.26；9.6；（4）增大；小灯泡灯丝电阻阻值受温度的影响．

点评 本题考查了实物电路的连接、滑动变阻器的作用、电表读数、电阻的计算以及图象的认识和理解，电阻与温度的关系，综合性较强，有代表性．