Question

在“測量小燈泡的電阻”的實驗中，電源電壓為3V，小燈泡的額定電壓為2.5V，阻值為10Ω左右，滑動變阻器上標有“20Ω　1A”字樣．

（1）請你在圖甲中用筆畫線代替導線完成電路連接．
（2）開關閉合時，滑動變阻器的滑片P應移到________（選填“左”或“右”）端．
（3）調節滑片P，使電壓表示數為2.5V，此時電流表的示數如圖乙所示，則小燈泡正常發光時通過的電流為________A，電阻為________Ω（計算結果保留1位小數）．
（4）在完成以上實驗后，小明進一步測量并描繪出小燈泡的電流隨電壓變化的曲線如圖所示，通過分析圖象發現燈絲的電阻是變化的，這是因為導體的電阻隨________的變化而變化．這種現象在生活中也有體現，例如家里的白熾燈在剛開燈的瞬間，燈絲________（選填“容易”或“不容易”）燒斷．
（5）實驗中測出了小燈泡在多次不同電壓下的燈絲電阻，有些同學認為可以進一步求出它們的平均值以減小誤差．你是否同意他們的觀點？請說明理由．
（6）該實驗的整套裝置還可以用于其它實驗，請舉出一例．

Answer 1

解：（1）燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表選0～3V的量程，且與燈泡并聯；燈泡的額定電流約為=0.25A＜0.6A，所以電流表選0～0.6A的量程，且與燈泡串聯，注意電流從正接線柱流入負接線柱流出；滑動變阻器一上一下的串聯在電路中，連接如圖所示：

（2）為防止電路中電流過大燒壞用電器，說以開關閉合時滑動變阻器應處于最大阻值右端．
（3）電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以正常工作時通過燈泡的電流為0.24A；
此時燈泡的電阻為R==≈10.4Ω
（4）分別找到1V、2V、3V下的電流為0.17A、0.24A、0.26A，根據R=求出1V、2V、3V下的電阻分別為5.9Ω、8.3Ω、11.5Ω，所以電壓增大，燈絲溫度升高，燈絲電阻增大；
家用白熾燈開燈瞬間，燈絲溫度低，電阻小，根據Q=t，電壓和通電時間一定時，電阻越小，產生的電熱越多，容易燒斷燈絲．
（5）不同意，因為不同電壓時，燈絲的溫度不同，電阻不同，求電阻的平均值沒有實際的物理意義．
（6）測量小燈泡的電功率．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）右；（3）0.24；10.4；（4）溫度；容易；（5）不同意，燈絲電阻隨溫度的升高而變大；（6）測小燈泡的電功率．
分析：（1）根據燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，且與燈泡并聯；根據歐姆定律求出燈泡的額定電流確定電流表的量程，且與燈泡串聯，注意電表正負接線柱的連接；滑動變阻器一上一下的串聯在電路中．
（2）開關閉合時，保護電路的滑動變阻器應處于最大阻值處．
（3）根據電壓表的量程和分度值讀出電流表的示數，再根據歐姆定律求出小燈泡正常發光時的電阻
（4）分別求出燈絲在1V、2V、3V下的電阻，比較電阻大小變化，從電阻大小影響因素上分析．家里白熾燈開燈瞬間，燈泡溫度低，電阻小，電熱多，燒斷燈絲．
（5）測量燈泡電阻實驗中，采用多次測量，是為了發現燈絲電阻的變化規律．
（6）由電壓表測電壓，由電流表測量電流，根據P=UI測功率．
點評：本題考查了實物圖的連接，電壓表和電流表量程的選擇，滑動變阻器的正確使用，電流表的讀數，從圖象獲取有用信息，歐姆定律，燈絲電阻與溫度的關系，開燈瞬間容易燒斷燈絲的原因等等．體現了物理和生活的密切關系，培養了學生篩選信息的能力．