Question

9．小楠同學(xué)想測(cè)量一個(gè)定值電阻的阻值．

（1）如圖甲是小楠設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路，請(qǐng)你依圖甲用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)在圖乙中將沒(méi)有連接完的實(shí)物電路補(bǔ)充完整，并要求滑動(dòng)變阻器向左移動(dòng)時(shí)電流表示數(shù)變大．
（2）連接好電路后，小楠進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，但是由于小楠同學(xué)的疏忽，做完實(shí)驗(yàn)后才發(fā)現(xiàn)，把測(cè)量的電流值都寫(xiě)在草稿紙上而忘了填入記錄表格中．請(qǐng)你幫助小楠同學(xué)把記錄在圖丙草稿紙上的電流值填入表中．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3
電壓U/V	1.0	1.8	2.5
電流I/A

（3）完成上述實(shí)驗(yàn)后，小楠同學(xué)想用原電路測(cè)量一個(gè)額定電壓為2.5V的小燈泡的電阻．小楠同學(xué)用燈泡替換了電阻，閉合開(kāi)關(guān)后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，測(cè)得五組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	電壓表讀數(shù)/V	電流表讀數(shù)/A	燈泡電阻/Ω	燈泡電阻的平均值/Ω
1	0.5	0.16	3.13	R=$\frac{3.13+5.00+5.56+6.25+7.35}{5}$=5.46
2	1.0	0.20	5.00
3	1.5	0.27	5.56
4	2.0	0.32	6.25
5	2.5	0.34	7.35

a．根據(jù)上述表格，計(jì)算出小燈泡的額定功率是0.85W．
b．你認(rèn)為她的表格設(shè)計(jì)合理嗎？為什么？不合理；燈泡在不同電壓下阻值不同，求燈泡電阻的平均值沒(méi)有意義；
c．根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，小楠畫(huà)出小燈泡的電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系曲線(xiàn)，如圖丁，由圖丁可知燈泡電阻的變化規(guī)律是燈泡的電阻隨著電壓的增大而增大．

Answer 1

分析 （1）滑動(dòng)變阻器連入電路的基本方法是“一上一下”，要使滑片移動(dòng)時(shí)電流表示數(shù)增大，必須使滑動(dòng)變阻器連入電路電阻線(xiàn)變短；
（2）電流大小的排列，應(yīng)該由電壓的高低確定；
（3）a、已知小燈泡的額定電壓和正常工作的電流，利用公式P=UI可以計(jì)算額定功率；
b、實(shí)驗(yàn)表格的設(shè)計(jì)應(yīng)該便于記錄，便于分析；
c、電阻變化的規(guī)律從電壓大小變化去分析．

解答 解：（1）滑動(dòng)變阻器向左移動(dòng)時(shí)電流表示數(shù)變大，則滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)減小，滑動(dòng)變阻器選擇下端的接線(xiàn)柱A，上端選擇接線(xiàn)柱C或D都可以．實(shí)物連接如圖：

（2）由測(cè)量數(shù)據(jù)可知，從左到右電壓增加，電路中的電流應(yīng)該相應(yīng)變大，具體電流值在下表中：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3
電壓U/V	1.0	1.8	2.5
電流I/A	0.17	0.30	0.42

（3）a、由表格知，小燈泡正常發(fā)光時(shí)，通過(guò)的電流為0.34A，
所以小燈泡的額定功率為P_額=U_額I=2.5V×0.34A=0.85W；
b．由表格可知，求出燈泡在不同電壓下的電阻后，又求電阻的平均值，這是不合理的，因?yàn)椋簾襞蓦娮桦S溫度的變化而變化，燈泡在不同電壓下的阻值不同，求燈泡不同電壓下電阻的平均值沒(méi)有意義．
c．由（3）的表格數(shù)據(jù)可知，從上向下電壓是成倍增加的，電流雖然增大，但增大程度小于電壓，也就是燈絲電阻增大．所以結(jié)論為燈泡的電阻隨著電壓的增大而增大．
故答案為：（1）電路圖如上圖所示；（2）如上表所示；
（3）a、0.85；b、不合理；燈泡在不同電壓下阻值不同，求燈泡電阻的平均值沒(méi)有意義；c、燈泡的電阻隨著電壓的增大而增大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了連接實(shí)物電路圖、確定各次實(shí)驗(yàn)的電流值、數(shù)據(jù)分析等問(wèn)題；多次測(cè)量取平均值，為了減小誤差．但對(duì)于燈泡來(lái)說(shuō)，燈絲電阻受溫度影響明顯，不同電壓下電阻值有明顯差異，此時(shí)不能取平均值作為燈絲阻值．