题目内容

3．在“测定小灯泡的电阻”实验中（小灯泡标有“2.5V”字样，电源电压为6V）．

（1）如图所示，甲组所接的实验电路存在连接错误，只需改动一根导线，即可使电路连接正确．请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法．
（2）乙组同学闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表有示数．接下来他们应C．
A．更换小灯泡    B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（3）排除电路故障后，闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，进行多次测量，小文画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象（如图乙），则小灯泡正常发光时的电阻是10Ω，小灯泡的额定功率为0.625W．在多次测量中，小文还发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比变大，原因是灯泡的电阻随温度的升高而增大．这里采取多次测量的目的是比较不同电压下灯泡的电阻大小．
（4）灯泡的电阻测量完毕，小明用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻更换电路中的灯泡，探究电流跟电阻的关系，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象，则电流与电阻的关系是在电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成反比．

分析 （1）本实验中，电压表应与灯泡并联；
（2）乙组同学闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，说明电路是通路，不用更换灯泡，也不用检查电路是否断路，可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，分析电阻过大的原因，然后进行下一步操作；
（3）由图象读出额定电压下对应的电流I，由I=$\frac{U}{R}$和P=UI求出灯泡电阻和功率；
灯的功率不同，灯泡亮度不同，灯丝温度不同电阻不同，这是因为灯丝的电阻与温度有关；
（4）导体两端电压一定时，导体中电流与电阻成反比．

解答 解：
（1）测量小灯泡额定功率的实验中，电压表应与灯泡并联，由图甲知，电压表测总电压，修改后电路如图所示：
；
（2）乙组同学闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，灯泡没坏，不是断路，可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，下一步操作：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，故选C；
（3）由图象知：灯的电压等于额定电压2.5V时，对应的电流I=0.25A，
由I=$\frac{U}{R}$可得此时灯泡电阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.25A}$=10Ω；
灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
电压表与电流表的示数之比等于灯泡电阻，灯泡电阻随温度变化而变化，灯泡亮度不同，电阻不同，原因是：灯泡的电阻随温度的升高而增大；
伏安法测小灯泡电阻”实验中，进行多次实验，是为了比较不同电压下灯泡的电阻大小；
（4）由丙图可知，图象上各点对应的电流I与电阻R的乘积是一个定值，IR=2.5V，由此可见：在电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成反比．
故答案为：（1）见上图；（2）C；（3）10； 0.625；灯泡的电阻随温度的升高而增大；比较不同电压下灯泡的电阻大小；（4）电压一定时，电流与电阻成反比．

点评 本题考查了电路图连接、实验操作、灯泡电阻和额定功率的计算、灯泡电阻与温度的关系等，考查角度广，设计知识点多，综合性较强，具有一定的代表性．

练习册系列答案
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