Question

4．小明為了探究小燈泡的亮暗程度與其電阻大小的關(guān)系，設(shè)計(jì)了如圖2所示電路圖，利用下列器材進(jìn)行測量：電源（3V）；開關(guān)1只；滑動(dòng)變阻器（0～50Ω）1只；電流表（0～0.6A；0～3A）
1只；電壓表（0～3V；0～15V）1只；小燈泡1個(gè)（U_額=2.5V；電阻約10Ω）；導(dǎo)線若干．
（1）按照電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線幫助小明完善實(shí)物圖連接；

（2）在連接圖1實(shí)物電路的過程中，開關(guān)應(yīng)該處于斷開狀態(tài)，同時(shí)應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到最右端（選填“左”或“右”）．電路連接好后，當(dāng)小明閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)：小燈泡不發(fā)光，電流表的示數(shù)幾乎為0，電壓表的示數(shù)接近電源電壓3V．造成這種現(xiàn)象的原因可能是B
A．小燈泡被短路
B．小燈泡燈絲被斷路
C．滑動(dòng)變阻器接入電阻太大
（3）排除故障后，小明移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為0.7V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖3所示，請?jiān)诒砀裰姓�確填寫讀數(shù)，并計(jì)算燈絲電阻．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	發(fā)光情況	電壓（V）	電流（A）	燈絲電阻（Ω）
1	剛發(fā)光	0.7	0.1	7.0
2	暗	1.5	0.2	7.5
3	亮	2.5	0.3	8.3

（4）分析數(shù)據(jù)得出：燈越亮，燈絲溫度越高，燈絲的電阻越大．小明畫出小燈泡的電流隨電壓變化的圖象，你認(rèn)為圖象應(yīng)該是圖4中的A．

（5）不增加器材，就能夠用該實(shí)驗(yàn)裝置完成準(zhǔn)確測量的是下列中的C
A．探究電流與電壓、電阻的關(guān)系
B．測定小燈泡消耗的電能
C．測定小燈泡的額定功率．

Answer 1

分析 （1）由電路圖連接實(shí)物，根據(jù)燈泡正常發(fā)光電流確定電流表量程；
（2）連接電路的過程中，應(yīng)斷開開關(guān)，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移動(dòng)到最大值處；
小燈泡不發(fā)光，電流表的示數(shù)幾乎為0，可能是電路出現(xiàn)斷路；再由電壓表的示數(shù)接近電源電壓3V分析判斷故障；
（3）根據(jù)電流表量程和分度值讀出電流表示數(shù)，由歐姆定律計(jì)算電阻；
（4）由表中數(shù)據(jù)可知燈泡電阻與溫度關(guān)系，從而分析其電流與電壓關(guān)系的圖象；
（5）根據(jù)各實(shí)驗(yàn)的需要，結(jié)合題目的條件分析解答．

解答 解：
（1）由電路圖知，電流表、滑動(dòng)變阻器應(yīng)串聯(lián)在電路中，由題知燈泡正常發(fā)光電流：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，所以電流表使用0-0.6A量程，滑動(dòng)變阻器一上下接入電路，實(shí)物連接如圖所示：
；
（2）為了保護(hù)電路，連接電路的過程中，應(yīng)斷開開關(guān)，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移動(dòng)到最大值右端；
小燈泡不發(fā)光，電流表的示數(shù)幾乎為0，可能是電路出現(xiàn)斷路；電壓表的示數(shù)接近電源電壓3V，說明電壓表到電源間是通路，所以故障可能是燈泡斷路了，故選B；
（3）由圖3知，電流表量程0-0.6A，分度值0.02A，所以電壓表的示數(shù)為0.7V時(shí)，電流表的示數(shù)0.1A，
由歐姆定律可得此時(shí)燈泡電阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{0.7V}{0.1A}$=7.0Ω；
（4）由表中數(shù)據(jù)可知，電壓越大，電流與越大，燈泡實(shí)際功率越大，燈泡越亮，其溫度越高，燈絲的電阻越大；
圖象A中，電流的變化小于電壓的變化，所以電阻變大，符合題意；圖象B中，電流的變化大于電壓的變化，所以電阻變小，不符合題意；
（5）A．探究電流與電壓的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中需要改變電壓同時(shí)保持電阻不變，但燈泡電阻是變化的，所以不能完成；
B．測定小燈泡消耗的電能，還需要測量小燈泡工作時(shí)間，所以不增加器材不能完成；
C．測定小燈泡的額定功率，只需要測量燈泡在額定電壓的電流，即可根據(jù)P=UI計(jì)算其額定功率，所以可以完成．
故答案為：（1）見上圖；（2）斷開；右；B；（3）0.1；7.0；（4）大；A；（5）C．

點(diǎn)評 本題考查了連接實(shí)物圖、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、電表的讀數(shù)、求電阻、求燈泡功率、數(shù)據(jù)和圖象分析等，是�？純�(nèi)容．
連接實(shí)物圖時(shí)，要注意根據(jù)燈泡的正常工作電流選擇電流表量程，滑動(dòng)變阻器應(yīng)接一上一下兩個(gè)接線柱；對電壓表、電流表讀數(shù)時(shí)，先確定它們的量程與最小分度值．