Question

5．如图所示，小李在“测定小灯泡正常发光时的电阻”的实验中，所用电源电压为6V，小灯泡L的额定电压为2.5V（电阻约为8Ω）．
（1）在小李所连的电路中，有两根导线还没连好，请你用笔画线代替导线帮他完成电路的连线（其他导线不允许变动）．
（2）将电路连接完整并检查无误后，闭合开关发现小灯泡发光暗淡、电流表有示数，而电压表无示数，则出现该现象的原因可能是D（只填字母序号）
A．滑动变阻器某处断路  B．小灯泡处发生断路
C．滑动变阻器短路      D．电压表的某个接线柱接触不良
（3）他通过实验，得到了下表的数据和计算结果，则小灯泡正常发光时的电阻为8.3Ω，请你对小李设计的表格进行评估：不应该设计平均值这一项，理由是：小灯泡的电阻受温度的影响．

U/V	1.5	2.0	2.5
I/A	0.22	0.26	0.30
R/	6.8	7.7
平均值

Answer 1

分析 （1）滑动变阻器、电流表串联在电路中，电压表并联在灯泡两端；
（2）电路发生断路时，电路中没有电流；电路发生短路时，电路中电流较大，被短路用电器两端电压为零；
逐个分析每个选项的故障对应电压表和电流表的示数，从而得出正确的答案；
（3）从表中读出灯泡正常发光时，通过灯泡的额定电流，然后根据欧姆定律的变形公式求出小灯泡正常发光时的电阻；
灯丝的电阻随温度的升高而增大，求平均值没有任何意义．

解答 解：（1）小灯泡L正常工作时电路中的电流：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{8Ω}$=0.3125A＜0.6A，
所以电流表应选择0～0.6A的量程，
滑动变阻器要按“一上一下”的方式串联接入电路，故应将滑动变阻器的上面任一接线柱与电流表的“0.6”接线柱连接；
电压表要与小灯泡L并联，故应将电压表的“-”接线柱与小灯泡的左接线柱连接，如图所示：

（2）A、若滑动变阻器某处断路时，整个电路断开，小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表示数也为零，故A不符合题意；
B、若小灯泡处发生断路时，电流表示数为零，电压表的正负接线柱与电源两极相连，因此电压表示数等于电源电压，故B不符合题意；
C、若滑动变阻器被短路时，电路中有较大的电流，电流表有示数，电压表测量电源电压，示数等于电源电压，故C不符合题意；
D、若电压表的某一个接线柱接触不良时，电路中电流较小，电流表有示数，电压表由于断路无示数，故D符合题意；
故选：D；
（3）从表中可以看出，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.3A，
由欧姆定律得，小灯泡正常发光时的电阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.3A}$≈8.3Ω；
由表格数据可知，随着电压的升高，电路中的电流也相应增大，灯泡的实际功率变大，亮度变亮，温度升高，小灯泡的电阻也随之变大，即小灯泡的电阻随温度的升高而增大，求灯泡电阻的平均值没有任何意义，故不应该设计平均值这一项．
故答案为：
（1）见上图；（2）D；（3）8.3；不应该设计平均值这一项；小灯泡的电阻受温度的影响．

点评 本题是伏安法测电阻的实验，涉及到连接实物电路图，电路故障的判断、电阻的计算及实验的评估等问题，要会根据灯泡的额定电压和电阻确定电流表的量程，注意灯泡电阻与温度的关系，考查的较为全面，伏安法测电阻是初中物理的一个重要实验，一定要掌握．