Question

6．图甲是测量小灯泡（U_额=2.5V）电阻的电路，电源电压恒为4V．
（1）请将图甲中的电路连接完整．（要求滑片P向右滑动时小灯泡变亮，导线不允许交叉）
（2）下表是记录的部分实验数据，图乙是第1次实验中电流表的示数，该示数为0.24A，这5次实验中，小灯泡电阻的最大值为10.42Ω（结果保留两位小数）．为了完成这5次实验，应该选取最大阻值不小于35Ω的滑动变阻器．

实验次数	1	2	3	4	5
电压U/V	2.5	2.0	1.5	1.0	0.5
电流I/A		0.22	0.19	0.16	0.10

Answer 1

分析 （1）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程且与灯泡并联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，滑片P向右滑动时电灯变亮说明电路中的电流变大，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，即滑动变阻器滑片以右电阻丝连入电路中；
（2）①根据电流表的量程和分度值读出第1次实验中电流表的示数；
②根据欧姆定律求出不同电压下灯泡的电阻，然后确定这5次实验中灯泡电阻的最大值；
③当灯泡两端的电压最小时，灯的电压最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最大．根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的最大电压，利用串联电路的电流特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中最大的阻值．

解答 解：（1）灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的量程为0～3V，且与灯泡并联；按要求，滑动变阻器滑片以右电阻丝连入电路中，电路图如下图所示：

（2）①图乙中，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，第1次实验中电流表的示数为0.24A；
②根据R═$\frac{U}{I}=\frac{2.5V}{0.24A}$=10.42Ω，类似的可得，其它4次实验中灯泡的电阻依次为：9.09Ω、7.89Ω、6.25Ω、5.00Ω，故这5次实验中灯泡电阻的最大值为10.42Ω；
③由表中数据，当灯泡两端的电压U_L=0.5V时，因串联电路中总电压等于各分电压之和，变阻器的电压最大，
U_滑=U-U_L=4V-0.5V=3.5V，根据分压原理，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据串联电路中各处的电流相等，所以，滑动变阻器接入电路中的最大电阻R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{1}}=\frac{3.5V}{0.1A}$=35Ω，故滑动变阻器的最大阻值不小于35Ω．
故答案为：
（1）如上图所示；
（2）0.24；10.42；35．

点评 本题测量灯的电阻，考查电路的连接、电流表的读数、串联电路的特点、欧姆定律等知识，将实验与计算综合在一起，是实验探究题的新特点．