Question

18．在“測量小燈泡正常發光時的電阻”的實驗中，小笛同學用一個電壓表、一個電流表、一個開關、一個滑動變阻器、電壓為4.5V的電源和額定電壓為3.8V的小燈泡，設計了如圖甲所示的電路．

（1）請用筆畫線代替導線，按照圖甲所示電路，幫小笛將圖乙中缺少的一根導線補充連接完整；
（2）連接電路時開關應斷開，滑片P應位于A端（選填“A”或“B”）；
（3）閉合開關，發現小燈泡不亮，電壓表和電流表示數偏小，則原因可能是滑動變阻器連入阻值太大了．
（4）調節滑動變阻，當小燈泡正常發光時，電流表指針如圖丙所示，此時通過燈泡的電流為0.3A，燈泡電阻為12.7Ω．
（5）小笛想在上述實驗的基礎上，進一步研究“一段電路中的電流跟電路兩端電壓的關系”，獲得多組燈泡兩端電壓和電流的數據之后，發現電流與電壓不成正比，請指出他的實驗方法的不合理之處燈絲電阻會隨溫度的變化而變化，無法控制燈絲電阻不變．

Answer 1

分析 （1）由圖甲知，電壓表與燈泡并聯，燈泡與滑動變阻器串聯，由此補充連接電路；
（2）連接電路時開關應斷開，滑片應滑到最大值處；
（3）閉合開關，電壓表和電流表有示數說明電路是通路，由電表示數偏小和發現小燈泡不亮分析判斷原因；
（4）額定電壓下燈泡正常發光，根據電流表的量程和分度值讀出示數，根據歐姆定律求出電阻；
（5）研究“一段電路中的電流跟電路兩端電壓的關系”時，應控制電阻的阻值不變，而燈泡的電阻會隨溫度的變化而變化．

解答 解：
（1）由圖甲可知，電壓表與燈泡并聯，燈泡與滑動變阻器串聯，由此補充實物連接如圖所示：
；
（2）為了保護電路，連接電路時開關應斷開，滑片應滑到阻值最大處，即A端；
（3）閉合開關，電壓表和電流表有示數，說明電路是通路，但電表示數偏小和發現小燈泡不亮，說明電路中電阻較大，電流較小，即可能是滑動變阻器連入阻值太大了；
（4）由圖乙可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，小燈泡正常發光時通過燈泡的電流I=0.3A，
根據歐姆定律可得，燈泡的電阻：
R_L=$\frac{{U}_{額}}{I}$=$\frac{3.8V}{0.3A}$≈12.7Ω；
（5）燈泡的電阻與溫度有關，所以用此實驗基礎上研究“一段電路中的電流跟電路兩端電壓的關系”時，無法控制小燈泡電阻不變，故不能得出電流與電壓成正比的結論．
故答案為：（1）見上圖；（2）斷開；A；（3）滑動變阻器連入阻值太大了；（4）0.3；12.7；
（5）燈絲電阻會隨溫度的變化而變化，無法控制燈絲電阻不變．

點評 本題考查了實物圖的連接、電路故障的判斷、電表的讀數以及電阻的簡單計算，要知道探究電流與電壓關系時應控制電阻的阻值不變和燈泡的電阻與溫度有關．