Question

1．在“用伏安法则小灯泡电阻”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B（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．此时电压表无示数，电流表有示数，则电路可能出现的故障为灯泡短路．
（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），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．

Answer 1

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）闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数，而电压表无示数，出现故障的原因可能是小灯泡短路；
（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，电流值不是很大，所以电流表可选择0～0.6A的量程．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，应将滑片移至最右端（B端）使其阻值最大．
（2）闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现灯泡不亮，电流表有示数，而电压表无示数，出现故障的原因可能是灯泡短路；
（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，如图所示：

故答案为：（1）电路图如图甲所示；（2）灯泡短路；（3）10；（4）如图乙所示．

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、从图象变化规律得到电阻变化规律是此题的难点．