Question

1．在“测定小灯泡的电阻”实验中，小雨同学用个一个电压表、一个电流表、一个开关，电压为3V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡和一个标有“20Ω、1.5A”的滑动变阻器．

（1）如果小灯泡的阻值约为10欧，电流表的量程应选0～0.6A为宜．
（2）请用笔画线代替导线，将图甲的实物电路连接完整（连线不得交叉）．要求当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表示数减小．
（3）在闭合开关之前，图甲中滑动变阻器的滑片应放在阻值最大处．闭合开关后，发现灯泡不发光，电流表和电压表都有示数，小灯泡不发光的原因是小灯泡实际功率太小．
（4）改变滑动变阻器的阻值，多次测量通过小灯泡的电流和他两端的电压，根据记录的数据，小雨画出了小灯泡电流随其两端电压变化的关系图象（如图乙），根据图象提供的信息，计算出小灯泡的正常工作的电阻为10Ω，流过小灯泡的电流跟电压不成正比的原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大．
（5）另一组的同学在做实验时，电路连接无误．闭合开关后，灯泡发光，发现电流表的指针明显偏转，而电压表的示数为零．该故障的原因可能是电压表断路．
（6）这个电路除了可以测小灯泡的电阻外，还可以用来测量小灯泡的电功率．

Answer 1

分析 （1）根据公式I=$\frac{U}{R}$计算出电路中的最大电流，根据最大电流选择电流表的量程；
（2）根据要求，应在滑动变阻器滑片向左移动时，电流表的示数变小，确定下面一个接线柱，然后连接；
电流表应与灯泡串联，根据上面的计算选择量程；
（3）在闭合开关前，滑片应移至最大阻值处；
灯泡不发光可能是因为短路、断路或实际功率太小而造成的，然后根据电流表和电压表的情况进行判断；
（4）根据图象确定当电压为2.5V时的电流，根据公式R=$\frac{U}{I}$计算出灯泡的电阻；
根据灯丝电阻随温度的升高而增大进行分析；
（5）根据灯泡发光、电流表有示数判断灯泡无短路和断路现象，只能是电压表的问题；
（6）根据电流和电压，可以根据公式R=$\frac{U}{I}$计算出电阻，也可根据公式P=UI计算出功率．

解答 解：（1）由图知，电源是两节干电池，所以电压为3V，则电路中的最大电流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{5Ω}$=0.6A．
电流表的量程应选0～0.6A的量程；
（2）电流表应与灯泡串联，滑片向左移动时，电流表示数减小，则滑动变阻器示数变大，所以应接下面右边的B接线柱．电流如下图所示：

（3）因为滑动变阻器下面接了右边的B接线柱，所以滑片应移至最左端A处，使阻值最大；
电流表有示数，说明电路中未发生断路，又电压表有示数，所以灯泡未发生短路，则可能是因为灯泡的电功率太小造成的；
（4）由图象知，当灯泡两端的电压为额定电压2.5V时，通过灯泡的电流为I=0.25A，所以R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.25A}$=10Ω．
由于灯丝的电阻随温度的升高而增大，所以电流和电压不成正比；
（5）灯泡发光，发现电流表的指针明显偏转，说明电路无断路或短路现象，而电压表无示数，可能是电压表断路造成的；
（6）根据公式P=UI还可以计算出灯泡的电功率，所以除了可以测小灯泡的电阻外，还可以用来测量小灯泡的电功率．
故答案为：
（1）0～0.6；
（2）如图所示；
（3）最大；小灯泡实际功率太小；
（4）10；灯泡的电阻随温度的升高而增大；
（5）电压表断路；
（6）电功率．

点评 此题是测量小灯泡电阻的实验，考查了实物电路的连接，特别注意电压表、电流表、滑动变阻器的接法，同时考查了根据图象获取信息解决问题的能力，还涉及到了电路故障的分析及灯丝电阻与温度的关系，考查得很全面．