Question

7．楠楠同学在资料上看到了一份材料，某大学物理系的同学再测定额定电压为2.5V小灯泡的电阻的实验中，得到部分U和I的数据如表所示：

实验次数	1	2	3	4	5	6
U/V	0.20	0.80	1.40	2.00	2.50	3.00
I/A	0.02	0.08	0.14	0.18	0.20	0.21

（1）楠楠根据表中的数据，画出该小灯泡的电流跟电压变化的图象，于是设计了如图1所示的坐标图．
①请你帮楠楠在坐标图中画出该小灯泡的电流跟电压变化的图象；
②从材料或图象中可知，该小灯泡的额定电流为0.20A，正常发光时的电阻为12.5Ω；
（2）楠楠还想利用初中的物理实验器材，通过实验来验证上述表格中的每一组数据是否正确，于是她又设计了电路图，同时找来了实验器材并连接了部分实物电路，其中电源用的是2节新干电池，滑动变阻器的电阻可在0～50Ω内调节．
①根据你所学的知识，在方框（图2）内帮楠楠画出他所设计的电路图．
②请用笔画线代替导线，按照电路图，帮楠楠将图3中的实物电路图连接完整；
③闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到A端（选填“A或B”）；实验中，由于操作不小心等原因，导致电压表的示数变为零，电流表的示数增大，则电路可能出现的故障是灯泡短路．

Answer 1

分析 （1）①由表中数据先将各点描在坐标纸上，用平滑的由线相连即可得出电压与电流的关系图象；
②由图可知额定电压为2.5V时所对应的电流，由欧姆定律可求得灯泡的电阻；
（2）①滑动变阻器为限流接入，故应分别接下边和上边各一接线柱，故应接上边的一个接线柱；同时电流表应选0～0.6A量程；
②为保证安全，滑动变阻器应全部接入，故可知滑片应滑到最大阻值处；若电压表示数为零，电流表示数增大，则可能为与电压表并联部分短路；

解答 解：（1）①由描点法可得出电压与电流的关系，如图1所示：
②由题意知，灯泡的额定电压为2.5V，由表格数据可知，当电压为2.5V时，电流为0.20A；由欧姆定律得：
灯泡电阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.20A}$=12.5Ω；
（2）①灯泡和滑动变阻器串联，电压表并联在灯泡两端，电流表串联接入电路，设计电路图如图2所示；
②由原理图可知，电流表、灯泡及滑动变阻器应串联，滑动变阻器接上面任一接线柱，电流表取0～0.6A量程；如图3：
③为保证安全，应将滑动变阻器全部电阻接入，即滑动变阻器滑片应滑到A侧；
因电流表示数增大，说明电路中电阻减小，而电压表示数为零，说明与电压表并联部分应发生短路，即灯泡短路．
故答案为：（1）①如图所示；②0.20，12.5；
（2）①答案如图2；②如图3；③A，灯泡短路．

点评 本题考查了坐标图的画法及实物图的连接，要求根据实验原理及作图的方法作图；同时应注意结合物理规律分析故障及误差．