题目内容
15．小丽同学在测量小灯泡电阻的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω．
（1）请你帮她用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整．要求：当滑片向左移动时，连入电路的电阻变大；连线不得交叉．
（2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，她发现灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障的原因为：灯泡短路．
（3）小丽同学继续移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图乙所示的I-U关系图象．根据图象，可知灯泡的电阻是变化（选填“变化”或“不变”）；你认为出现这样现象的原因是：温度对灯丝电阻的影响．
（4）假如实验过程发现电流表坏了，小丽向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的实验电路图，测出了小灯泡的正常发光时的电阻，请你帮她完成下列实验步骤：
①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点2（选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为2.5V．
②保持滑片位置不动，再次将开关S2拨到触点1（选填“1”或“2”），读出电压表的示数为U．
③小灯泡正常发光时电阻的表达式为：R灯=$\frac{2.5V}{U-2.5V}$R0（用已知量和测量量表示）．
分析 （1）根据灯泡正常发光时的电流确定电流表量程，根据题目要求确定滑动变阻器的接法，把电流表、滑动变阻器串联接入电路．
（2）灯泡不发光，可能发生短路或断路，根据电流表和电压表的示数判断具体原因；
（3）根据灯丝电阻与温度的关系进行分析；
（4）由丙图可知：没有电流表的情况下，利用定值电阻和电压表代替电流表与灯泡串联，首先使灯泡两端的电压等于2.5V，然后测出此时定值电阻两端的电压，便可求出电路中的电流，根据R=$\frac{U}{I}$计算出灯泡的电阻值．
解答 解：（1）灯泡正常发光时电流约为I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，则电流表选0～0.6A量程，当滑动变阻器的滑片向左移动时，连入电路的电阻变大，则滑动变阻器应接右下接线柱B，把电流表、滑动变阻器串联接入电路，电路图如图所示：
．
（2）移动滑动变阻器滑片，她发现灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数，则可能与灯泡并联的灯泡短路或电压表短路；
（3）由于灯丝电阻随温度的升高而增大，所以电流与电压不成正比；
（4）①灯泡的额定电压为2.5V，闭合开关S1、S2接2，调节滑动变阻器，使电压表示数为2.5V，灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片位置不变，S2接1，读出电压表示数U．
③通过灯泡的电流：I=IR0=$\frac{{U}_{R0}}{{R}_{0}}$=$\frac{U-2.5V}{{R}_{0}}$，
灯泡的电阻：R=$\frac{{U}_{额}}{I}$=$\frac{2.5V}{\frac{U-2.5V}{{R}_{0}}}$=$\frac{2.5V}{U-2.5V}$R0．
故答案为：（1）见上图；（2）灯泡短路（或电压表短路）；（3）变化；灯丝电阻随温度的升高而增大；（4）①2；2.5；②1；③$\frac{2.5V}{U-2.5V}$R0．
点评 本题考查了连接实物电路图、实验故障分析、实验操作、灯丝电阻与温度的关系等，最后一问：实验设计是本题的难点，知道实验原理、应用串联电路特点与欧姆定律即可正确解题．
在探究决定电阻大小的因素时，研究小组中甲、乙、丙三位同学作出如下猜想：甲：导体的电阻与导体的长度有关． 乙：导体的电阻与导体的材料有关．
丙：导体的电阻与导体的横截面积有关．
实验室备有几种电阻丝，参数如表．
| 编号 | 材料 | 长度/m | 横截面积/mm2 |
| a | 镍铬合金丝 | 1.0 | 0.2 |
| b | 镍铬合金丝 | 1.0 | 0.1 |
| c | 镍铬合金丝 | 0.5 | 0.1 |
| d | 锰铜合金丝 | 0.5 | 0.1 |
（1）实验中应通过比较电流的大小，来比较电阻丝电阻的大小，达到验证猜想的目的，这种研究方法物理上称为转换法．
（2）若要验证甲同学的猜想，则应该选用b、c两根电阻丝（填编号）进行实验．
（3）该小组选用a、b两根电阻丝进行对比实验时发现，用a导线电阻丝实验时电流表的示数大一些，据此可以得出结论：在导体的材料长度相同时，导体的横截面积越大电阻越小．
（4）本实验中滑动变阻器的作用是：控制电阻两端电压不变．
同学们做“用滑动变阻器改变电流”的实验，如图所示．
| A． | a处 | B． | b处 | C． | c处 | D． | a、b、c处都可以 |
质量相等的，初温相同的甲、乙两种液体，分别用两个完全相同的加热器对它们加热，加热过程中，温度随时间的变化图线如图所示，由图象知C甲：C乙=5：9．
如图所示，某同学用尺子作乐器探究音调和响度分别与什么有关时，做了以下实验：
（1）如图所示，用三角板和刻度尺测量圆柱体的直径，图中的测量方法中，有两处错误：