Question

13．为了测定小灯泡电阻值，某同学设计并连接了如图甲所示电路．

（1）该实验原理是R=$\frac{U}{I}$．
（2）在连接电路时，开关应处于断开状态．
（3）用笔画线代替导线将滑动变阻器连入电路中，要求当滑片向右滑时电灯变亮．
（4）闭合开关发现灯泡不发光，电流表示数为0，电压表示数为3V，则电路出现的故障是灯泡断路（或小灯泡灯座断路）．
（5）排除故障后，电压表和电流表的示数如图乙所示，则此时小灯泡的电阻为8.33Ω
（6）该同学作出了小灯泡两端电压和电流图象如图丙所示，根据图象可知小灯泡的电阻是变化的（选填“变化”或“恒定不变”），其原因是灯丝的电阻随温度的变化而变化．

Answer 1

分析 （1）测电阻的实验原理为R=$\frac{U}{I}$；
（2）为保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；
（3）根据要求，将变阻器连入电路中；
（4）闭合开关后，灯泡不亮，电流表示数为0，说明电路存在断路；电压表示数为3V，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，则与电压表并联的灯泡断路或小灯泡灯座断路；
（5）根据电表小量程读数，由欧姆定律求电阻大小；
（6）小灯泡两端电压和电流图象为一曲线，说明R为变化的；灯丝的电阻随温度的变化而变化．

解答 解：（1）本实验的原理为R=$\frac{U}{I}$；
（2）连接电路时，为保护电路，开关应处于断开状态，经检查无误后，才能闭合开关；
（3）要求当滑片向右滑时电灯变亮，即滑片右滑时，电阻变小，电流变大，故滑片以右电阻丝连入电路中，如下图所示；

（4）经分析，闭合开关发现灯泡不发光，电流表示数为0，电压表示数为3V，则电路出现的故障是灯泡断路（或小灯泡灯座断路）；
（5）图乙中电压表小量程分度值为0.1V，示数为2.5V；电流表小量程为0.02A，示数为0.3A，则灯的电阻R=$\frac{U}{I}=\frac{2.5V}{0.3A}$=8.33Ω；
（5）小灯泡两端电压和电流图象为一曲线，因为U=RI，说明R大小不是一个定值，而是变化的；原因是灯丝的电阻随温度的变化而变化．
故答案为：（1）R=$\frac{U}{I}$；
（2）断开；
（3）如上图所示；
（4）灯泡断路（或小灯泡灯座断路）；
（5）8.33Ω；
（6）变化；灯丝的电阻随温度的变化而变化．

点评 本题测灯泡电阻值，考查实验原理、实验注意事项、电路的连接、故障的分析、电阻大小的计算、影响电阻大小的因素等知识，综合性较强．