Question

7．在“用伏安法測小燈泡電阻”的實驗中，待測小燈泡額定電壓為2.5V．

（1）請用筆畫線代替導線，將圖1實驗電路中未連接部分連接好（連線不得交叉）．閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于右（選填“左”或“右”）端．
（2）閉合開關后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，通過分析，小光同學猜想了-些可能的原因（見表）．請根據(jù)他的猜想，把表中幾處空白填寫完整．（選填“有”或“無”）

猜想	電壓表示數(shù)情況	電流表示數(shù)情況
燈泡短路		有
燈泡斷路		無
滑動變阻器斷路	無

（3）故障排除后，小光開始實驗，他記錄了多組小燈泡兩端不同電壓及對應的電流值（如下表），其中第3次電流表的示數(shù)如圖2所示，請把示數(shù)填寫在表格中．根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，請你在圖3坐標圖上繪制出通討小燈泡的電流隨其兩端電壓變化關系的圖象．

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5	6
U/V	0.5	1	1.5	2	2.5	3
I/A	0.10	0.16		0.23	0.25	0.26

（4）可以算出，小燈泡正常工作時的燈絲電阻為10Ω．從圖象可以看出，小燈泡燈絲電阻隨電壓的增大逐漸變大（選填“變大”或“變小”），原因是多數(shù)金屬電阻隨溫度的升高而變大（選填“變大”或“變小”）．
（5）該實驗裝置還可以用于其它實驗，請舉一例測量小燈泡的電功率．

Answer 1

分析 （1）掌握實物電路的連接方法，注意電壓表應與燈泡并聯(lián)，電流表與燈泡串聯(lián)，在閉合開關前，變阻器的滑片應移至最大阻值處．
（2）根據(jù)電路故障原因分析電路故障現(xiàn)象．
（3）在進行電流表的讀數(shù)時，要確定電流表的量程和分度值，用描點法繪制出通討小燈泡的電流隨其兩端電壓變化關系的圖象．
（4）找出燈泡額定電壓下的電流，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$計算電阻；從圖象分析電壓增大，電流增大，但是電壓比電流增大的倍數(shù)大，所以電壓增大，燈絲電阻變大．
（5）由電壓表測電壓，由電流表測量電流，根據(jù)P=UI測功率．

解答 解：（1）電壓表應與燈泡并聯(lián)，由于小燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表電壓表量程接0～3V，由表中數(shù)據(jù)可知電流值不是很大，所以電流表可選擇0～0.6A的量程．電路如圖所示：
由于滑動變阻器接了下面左邊接線柱，所以在閉合開關前，應將滑片移至最右端，使其阻值最大．

（2）燈泡短路時，電路總電阻減小，電路電流增大，電流表示數(shù)增大，電壓表測量導線電壓，電壓表無示數(shù)．
燈泡斷路，電路斷路，電路中沒有電流，電流表無示數(shù)，電壓表串聯(lián)在電路中，測電源電壓有示數(shù)．
滑動變阻器斷路，電路斷路，電路中沒有電流，電流表無示數(shù)，電壓表無示數(shù)．

猜想	電壓表示數(shù)情況	電流表示數(shù)情況
燈泡短路	無	有
燈泡斷路	有	無
滑動變阻器斷路	無	無

（3）由圖2知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以其示數(shù)為0.2A．

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5	6
U/V	0.5	1	1.5	2	2.5	3
I/A	0.10	0.16	0.2	0.23	0.25	0.26

小燈泡的電流隨其兩端電壓變化關系的圖象如下圖：

（4）由表中數(shù)據(jù)可知：燈絲在2.5V時的電流為0.25A，所以小燈泡正常工作時的燈絲電阻為R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.25A}$=10Ω．
從圖象可以看出，電壓增大的倍數(shù)比電流增大的倍數(shù)大，故小燈泡燈絲電阻隨電壓的增大逐漸變大；造成這一現(xiàn)象的原因是多數(shù)金屬電阻隨溫度的升高而變大．
（5）由電壓表測電壓，由電流表測量電流，根據(jù)P=UI測量小燈泡的電功率．
故答案為：（1）如上圖；右；（2）如上表；（3）如上表；如上圖；（4）10；變大；變大；（5）測量小燈泡的電功率．

點評 此題考查了伏安法測電阻的電路連接、滑動變阻器的連接、電路故障原因與現(xiàn)象的對應關系、電阻的計算、影響電阻的因素等知識點，包含的內(nèi)容較多．其中，分析電路故障、從圖象變化規(guī)律得到電阻變化規(guī)律是此題的難點，要注意突破．