Question

11．在“用伏安法测小灯泡电阻”的实验中，待测小灯泡额定电压为2.5V．
（1）请用笔画线代替导线，将如图1所示的实验电路未连接部分连接好（连线不得交叉）．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于a （选填“a”或“b”）端．

（2）同学们移动滑动变阻器的滑片，记录多组小灯泡两端不同的电压及对应的通过小灯泡的电流值，根据这些数据在坐标纸上绘制出了通过小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图象（如图2所示）．分析图象可知，小灯泡正常工作时的灯丝电阻为Ω．
（3 ） 从图象还可以看出，小灯泡灯丝的电阻随电压的增大逐渐变大（选填“变大”或“变小”），从物理学角度分析，造成这一现象的原因是电压增大时，小灯泡功率增大，灯丝温度升高．

Answer 1

分析 （1）根据图2电流的大小确定电流表的量程，与灯串联；由电源电压确定电压表的量程，与灯并联，注意电表正负接线柱的接法；连接电路时，变阻器连入电路中的电阻最大；
（2）灯在额定电压下正常发光，根据图2找出额定电压下的电流，根据欧姆定律求灯正常发光时的电阻大小；
（3）根据欧姆定律分别求出不同电压下灯的电阻大小，比较得出结论；
通过灯电流随电压的增大而变大，根据P=UI得出灯丝电功率的变化，从而得出灯丝温度的变化．

解答 解：（1）由图2知，电流表选用小量程，并与灯串联；
因灯的额定电压为2.5V，所以电压表选用小量程与灯并联，
如下图所示：

为保护电路，连接电路时，滑动变阻器连入电路中的电阻应最大，即滑片移动到a端；
（2）由图2知，灯在额定电压下2.5V对应的电流为0.25A，
根据欧姆定律，灯正常发光时的电阻R=$\frac{U}{I}=\frac{2.5V}{0.25A}$=10Ω；
（3）由图2可知，当灯的电压分别为0.5V、1.5V、2.5V时，对应的电流大小分别为0.1A、0.2A、0.25A，根据欧姆定律R=$\frac{U}{I}$，对应的电阻大小分别为5Ω、7.5Ω、10Ω，所以灯的电阻随电压的增大而逐渐变大；
由图2可知，通过灯的电流随电压的增大而变大，根据P=UI，灯的电功率变大，灯丝的温度升高，灯丝的电阻变大．
故答案为：（1）如上图 所示；  a；
 （2）10；
（3）变大；  电压增大时，小灯泡功率增大，灯丝温度升高．

点评 本题用伏安法测小灯泡电阻，考查电路的连接、电阻的计算、分析数据归纳结论的能力、影响电阻大小的因素及电功率的有关知识，是中考的热点问题．