题目内容

17．在“用伏安法测小灯泡电阻”的实验中，待测小灯泡额定电压为2.5V．

（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实验电路未连接部分连接好（连线不得交叉）． 闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于A（选填“A”或“B”）端． 
（2）当开关闭合后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡都不会发光，请你根据电路结构猜想出一种原因，并在表中写出对应的电压表和电流表的示数情况．
 猜想电压表示数情况电流表示数情况 
灯泡短路为零有示数
（3）故障排除后，同学们移动滑动变阻器的滑片，记录多组小灯泡两端不同的电压及对应的通过小灯泡的电流值，根据这些数据在坐标纸上绘制出了通过小灯泡的电流随其两端电压变化关系图象（如图乙所示），分析图象可知，小灯泡正常工作时灯丝电阻为10Ω．
（4）在图丙中画出小灯泡在1.5V工作时电流表指针的位置及接线情况．

分析 （1）掌握实物电路的连接方法，注意电压表应与灯泡并联，电流表与灯泡串联．在闭合开关前，变阻器的滑片应移至最大阻值处．
（2）掌握短路和断路的特点．断路表示电路断开，电路中无电流，但断开处的电压几乎等于电源电压；短路是电流不经用电器形成了回路，发生短路的用电器不工作，两端电压为零．
（3）在进行电流表的读数时，要确定电流表的量程和分度值．将额定电压和电流代入公式R=$\frac{U}{I}$计算出电阻．
（4）根据图象读出1.5V工作时电流表的示数，然后即可画出指针的位置及接线情况．

解答 解：（1）电压表应与灯泡并联，由于小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表电压表量程接0～3V，2.5V灯泡正常工作电流值应小于0.6A，所以电流表可选择0～0.6A的量程，滑动变阻器一上一下接入电路，如图所示：
；
由于滑动变阻器接了下面右边接线柱，所以在闭合开关前，应将滑片移至最A端使其阻值最大．
（2）若小灯泡断路，则电路中无电流，电流表无示数，而电压表之外电路完好，所以相当于将电压表串联在电路中，其阻值很大，根据串分压的知识得电压表的示数几乎等于电源电压；
若小灯泡短路，则小灯泡不发光，它两端的电压为零，而电流表仍有示数．会比原来增大些．如下表所示：

猜  想电压表示数情况电流表示数情况
灯泡短路为零有示数
灯泡断路接近3V接近零
变阻器断路为零为零
开关断路为零为零
电流表断路为零为零
（3）由图乙知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以其示数为0.2A．
当电压为额定电压2.5V时，小灯泡的电流为0.25A，此时正常发光，由I=$\frac{U}{R}$可得，
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.25A}$=10Ω；
（4）由丙图象可知，当小灯泡在1.5V工作时电流表示数为0.2A，因此可选0～0.6A量程，电流表指针的位置及接线情况如图所示：

故答案为：（1）见上图；A；
（2）
 猜想电压表示数情况电流表示数情况 
灯泡短路为零有示数
（3）10；
（4）见上图．

点评 本题考查了伏安法测电阻的电路连接、滑动变阻器的连接、电路故障原因与现象的对应关系等知识点，包含的内容较多．其中，分析电路故障是此题的难点．

练习册系列答案
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电压/V2.52.01.5
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