Question

小华家有一只仅能看清“0.3A”字样的小灯泡．为了探究通过小灯泡的电流与两端电压的关系，他利用身边的实验器材，设计了如图所示实验电路．
器材：电流表（0～0.6A），电源（U=6V），电阻箱（可以读出阻值的可变电阻），开关，导线若干．
（1）按电路图连接实物电路时，开关S应

断开

（选填“闭合”或“断开”）；
（2）实验中，电阻箱接入电路的阻值为R，电流表的示数为I，则小灯泡两端电压的表达式U_L=

U-IR

（用U、I和R表示）；
（3）改变电阻箱的阻值，在下表中记录并计算相关数据．请根据表格回答下列问题．

实验序号	R/Ω	I/A	UL/V
①	28	0.18	0.96
②	15	0.24	2.4
③	8	0.30	3.6

①电阻箱在本实验中的作用和你所熟悉的哪一个电学元件相似？

滑动变阻器

；
②当U_L=2.4V时，灯泡的阻值为

10

Ω；
③小灯泡的阻值随着两端电压的升高而

增大

（选填“增大”、“不变”或“减小”）；
④若实验中只有电阻箱发生断路故障，小华设计了用导线将电阻箱两端连接起来的检测方案．你认为是否可行？并请说明理由．答：

不可行

，

电流太大，小灯泡会烧坏

．

Answer 1

分析：（1）连接电路时，应断开开关．
（2）灯泡与电阻箱串联，由串联电路特点可以求出灯泡两端当电压．
（3）电阻箱与滑动变阻器作用相同，可以改变电路电阻，从而改变电路电流；
由表中实验数据找出电压是2.4V时的电流，然后由欧姆定律求出灯泡阻值；
根据表中实验数据，由欧姆定律可以判断灯泡电阻随电压升高如何变化；
用导线将电阻箱两端连接起来，只有灯泡接入电路，根据电路电流与灯泡额定电流间的关系分析答题．

解答：解：（1）为保护电路，按电路图连接实物电路时，开关S应断开；
（2）由电路图可知，灯泡与电阻箱串联接在电源两端，实验中，电阻箱接入电路的阻值为R，
电流表的示数为I，∵I=

U

R

，∴电阻箱两端电压U_电阻箱=IR，则小灯泡两端电压U_L=U-U_电阻箱=U-IR；
（3）①阻箱在本实验中的作用和滑动变阻器相似；
②由表中实验数据可知，当U_L=2.4V时，电路电流是0.24A，
∵I=

U

R

，∴灯泡的阻值为R_L=

UL

I

=

2.4V

0.24A

=10Ω；
③由表中实验数据，根据欧姆定律可知，小灯泡的阻值随着两端电压的升高而增大；
④通过灯泡的电流随灯泡电压的增大而增大，当灯泡电压是3.6V时，
通过灯泡的电流等于其额定电流0.3A，导线将电阻箱两端连接起来，灯泡直接接在电源两端，
灯泡电压为6V，此时电流大于灯泡电压是3.6V时的电流0.3A，电路电流大于灯泡额定电流，
电流太大，会烧坏灯泡，所以小华的实验设计不可行．
故答案为：（1）断开；（2）U-IR；（3）①滑动变阻器；②10；③增大；④不可行；电流太大，小灯泡会烧坏．

点评：本题考查了实验注意事项、串联电路特点的应用、欧姆定律的应用、实验数据分析等问题，是实验的常考问题，一定要掌握；本题难度不大，熟练掌握基础知识即可正确解题．