Question

16．在测量小灯泡正常发光时的电阻的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，图甲是未连接完整的实验电路．

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲所示的实验电路连接完整（要求滑动变阻器的滑片P向左移动时电流表的示数变大）．
（2）闭合开关后，缓慢移动滑动变阻器的滑片p，同时观察电压表（选填“电压表”或“电流表”）示数的变化，当电压表的示数如图乙所示时，其读数为1.8V；若要测得小灯泡正常发光时的电阻，滑片P应向A（选填“A”或“B”）端移动．
（3）实验时闭合开关，两表均有示数，若将小灯泡从灯座中取走，电压表有示数，电流表无示数（两空均选填“有”或“无”）．
（4）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制了如图丙所示的I-U图象（不计小灯泡电阻随温度的变化）．由图象可知，小灯泡正常发光时的电阻是10Ω．

Answer 1

分析 （1）本实验中滑动变阻器应串联入电路，根据滑片P向左移动时电流表的示数变大，确定接线柱；
（2）要测量小灯泡正常发光时的电阻，需使小灯泡两端的电压等于额定电压；
确定电压表的量程后读出电压表的数值，根据串联分压的特点或欧姆定律判断滑动变阻器阻值的变化，得出滑片移动的方向；
（3）掌握断路的概念及特点，若串联电路发生断路，则电路中不会有电流，用电器不工作，断路处的电压为电源电压；
（4）由图象读出灯泡正常发光时的电流，根据I=$\frac{U}{R}$计算小灯泡正常发光时的电阻．

解答 解：
（1）测量小灯泡电阻的实验中滑动变阻器应串联入电路中，滑片P向左移动时电流表的示数变大，说明变阻器电阻变小，故应将A接入电路中，如图所示：
；
（2）由乙图可知，量程0-3V，分度值0.1V，电电压表测量灯泡的电压，示数为1.8V，
要测得小灯泡正常发光时的电阻，要使灯泡两端电压由1.8V增大到2.5V，根据串联电路的分压原理，应减小滑动变阻器连入电路阻值，即滑片向A端移动；
（3）实验时闭合开关，两表均有示数，若将小灯泡从灯座中取走，此时电路相当于电压表与滑动变阻器串联，由于电压表的电阻太大，电路中的电流几乎为零，因此电流表无示数，而电压表有示数（几乎为电源电压）；
（4）由图丙图象，当灯泡电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，所以小灯泡正常发光时的电阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.25A}$=10Ω．
故答案为：（1）见上图；
（2）电压表；1.8；A；
（3）有；无；
（4）10．

点评 本题考查了实物图的连接、滑动变阻器的使用、电压表的读数、电路故障的判断、功率的计算等．其中实物图的连接在实验题中出现的频率很高，一定要掌握．