Question

12．某同学利用下图甲所示电路来测量一未知电阻Rx．

①请你用笔画线代替导线，将图甲中的实验电路连接完善（要求滑片向左移动时Rx电压变大）．
②闭合开关后，当滑动变阻器的滑片向左移动到某一位置时，电压表的示数为1.2V，电流表的示数如图乙所示，则I=0.3A，Rx=4Ω．
③在该实验后，这位同学把未知电阻Rx换成一个额定电压为2.5V的小灯泡．闭合开关后，她发现，电压表示数接近电源电压，电流表无示数，该电路故障应是灯泡断路（填“断路”或“短路”）．
④故障排除后，移动滑片，记下了几组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的l-U图象，根据图象信息可以计算出小灯泡的额定功率是0.75W．
⑤他又利用已测出的几组数据求出了小灯泡的电阻，发现小灯泡的电阻值是变化的，产生这一现象的原因是灯泡电阻随温度的升高而增大（或灯泡电阻受温度影响）．

Answer 1

分析 （1）滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，要注意开关闭合前滑动变阻器处于最大阻值处；
（2）根据电流表的量程和分度值读出示数，根据欧姆定律求出R_x的阻值；
（3）电压表有示数，说明与电压表两接线柱连接的电路是通路，电流表无示数，说明电路断路，从而判断出故障的可能原因；
（4）根据P=UI计算灯泡的额定功率；
（5）从温度对电阻的影响分析答题．

解答 解：①因为滑片向左移动电阻减小，分压少，Rx电压变大，因此滑动变阻器应将左下接线柱接入电路，如下图所示：

②由图2可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，则I=0.3A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，R_x=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.2V}{0.3A}$=4Ω；
③连好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，电压表有示数且接近电源电压，说明在电压表两接线柱之间的电路是断路，所以出现故障的可能原因是灯泡处断路；
④灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
⑤由于灯泡电阻受温度的影响，随温度升高而增大，因此灯泡电阻是变化的．
故答案为：①见上图；②0.3；4；③断路；④0.75；⑤灯泡电阻随温度的升高而增大（或灯泡电阻受温度影响）．

点评 本实验的电路很常用，可以探究欧姆定律、可以测电阻阻值、可以测电阻的功率，电路是相同的，元件在实验中的作用有相同之处，也有不同之处，注意区分；注意灯丝的电阻随温度的升高而升高．