Question

8．小林同學(xué)用三節(jié)蓄電池、電壓表、電流表和滑動變阻器等實(shí)驗(yàn)器材，測量標(biāo)有“2.5V”字樣小燈泡的電阻．

（1）如圖甲所示請你用筆畫線代替導(dǎo)線，把電壓表正確連入電路，連線不能交叉．
（2）連結(jié)完實(shí)驗(yàn)電路，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，故障的原因是燈泡短路了．
（3）排除故障后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片測出電壓與電流，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出如圖乙所示的I-U圖象，計(jì)算出燈的電阻，燈的電阻不能取平均值的原因是燈的電阻會隨溫度的變化而變化．
（4）當(dāng)電壓表示數(shù)為2V，滑動變阻器應(yīng)向A（填“A”或“B”）移動，小燈泡才能正常發(fā)光，此時(shí)滑動變阻器連入電路的阻值為14Ω．
（5）小燈泡的額定功率為0.625W．
（6）該實(shí)驗(yàn)電路不能（填“能”“不能”）用于探究“電流與電壓關(guān)系”．

Answer 1

分析 （1）測電阻的實(shí)驗(yàn)中，電壓表應(yīng)測燈泡兩端電壓，根據(jù)燈泡的額定功率選擇量程；
（2）電流表有示數(shù)，說明電路是通路，從電壓表無示數(shù)上分析故障的原因；
（3）從燈泡電阻受溫度影響上分析原因；
（4）根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點(diǎn)分析滑片的移動方向；根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)結(jié)合圖象，運(yùn)用歐姆定律計(jì)算滑動變阻器連入電路的阻值；
（5）根據(jù)P=UI計(jì)算小燈泡的額定功率；
（6）電流與電壓和電流有關(guān)，根據(jù)控制變量法分析．

解答 解：
（1）測電阻的實(shí)驗(yàn)中，電壓表應(yīng)測燈泡兩端電壓，即與燈泡串聯(lián)，燈泡額定電壓2.5V，所以應(yīng)選擇0-3V量程．如圖所示：
；
（2）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表有示數(shù)說明電路是通路，電壓表無示數(shù)，故障原因可能是燈泡短路了；
（3）燈泡電阻受溫度影響，溫度越高，電阻越大，所以不能取平均值；
（4）燈泡電壓2V低于額定電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理，在增大燈泡兩端電壓，需要減小滑動變阻器連入電阻的阻值，故滑片P應(yīng)向A滑；
由圖象燈泡正常發(fā)光時(shí)，通過的電流為0.25A，
三節(jié)蓄電池組成的電源電壓為6V，
所以滑動變阻器此時(shí)連入的阻值：R_變=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{6V-2.5V}{0.25A}$=14Ω；
（5）燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
（6）電流與電壓和電流有關(guān)，探究電流與電壓關(guān)系時(shí)需要保持電阻不變，而燈泡電阻是變化的，所以該實(shí)驗(yàn)不能用來探究電流與電壓關(guān)系．
故答案為：（1）見上圖；（2）燈泡短路了；（3）燈的電阻會隨溫度的變化而變化；（4）14；（5）0.625；（6）不能．

點(diǎn)評 本題測燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)，考查了電路連接、故障分析、串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用等，考查的知識點(diǎn)多，綜合性強(qiáng)，都是常考的問題，要掌握好．