Question

10．小明想知道燈絲電阻隨溫度變化的規(guī)律，他利用實(shí)驗(yàn)室的器材設(shè)計(jì)了圖甲所示的電路（未連接完），其中，電源電壓為4V，小燈泡的額定電壓為2.5V．

次數(shù) 物理量	1	2	3	4
U/V	2.5	2.0	1.5	1.0
I/A	0.30	0.26	0.24	0.20
R/Ω	8.3	7.7	6.3	5.0

（1）請(qǐng)用筆劃線代替導(dǎo)線幫助小明將圖甲的電路連接完整；
（2）閉合開關(guān)后，小明發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，經(jīng)檢查是由于某根導(dǎo)線斷了造成的．他又利用圖乙的電路對(duì)圖甲的電路進(jìn)行檢測(cè)．檢測(cè)時(shí)他應(yīng)該將圖甲中的開關(guān)斷開，若檢驗(yàn)燈發(fā)光說明被檢測(cè)導(dǎo)線沒斷（選填“斷了”或“沒斷”）；

（3）小明更換導(dǎo)線后，正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并將數(shù)據(jù)填入上表．分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出結(jié)論：溫度越高，燈絲的電阻越大；
（4）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知，從第一次到第四次實(shí)驗(yàn)，小明是將滑片逐漸向B端移動(dòng)（選填“A”或“B”）分析，下列滑動(dòng)變阻器的規(guī)格符合實(shí)驗(yàn)要求的是B；
A．30Ω  0.2A    B．20Ω  1A     C．10Ω  1A      D．5Ω  l.5A
（5）小明查找資料，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)金屬的電阻隨溫度變化的規(guī)律與燈絲電阻相同．他用一段具有這種性質(zhì)的金屬絲代替小燈泡接入圖甲的電路中，并將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)位置固定不動(dòng)，設(shè)計(jì)了一個(gè)簡易的測(cè)溫裝置．若要滿足溫度升高時(shí)測(cè)溫裝置的示數(shù)變大，應(yīng)將圖甲中電壓表的表盤改裝成測(cè)溫裝置的刻度盤．

Answer 1

分析 （1）由燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，電壓表與燈泡并聯(lián)．由圖象上的電流值，確定電流表的量程，電流表與燈泡串聯(lián)；閉合開關(guān)前，滑片處于最大阻值處；
（2）檢測(cè)時(shí)要將甲圖中的開關(guān)斷開，當(dāng)導(dǎo)線的兩個(gè)接頭之間的電路連通時(shí)，就能使小燈泡亮，當(dāng)導(dǎo)線的兩個(gè)接頭之間是開路時(shí)，小燈泡就不會(huì)亮，據(jù)此判斷；
（3）由表中數(shù)據(jù)看出，燈兩端的電壓越高、實(shí)際電功率越大，燈越亮、溫度越高，燈絲的電阻越大；
（4）由表中數(shù)據(jù)看出，電路中的最小電流為0.2A，A不符合要求；由表中第四列數(shù)據(jù)，設(shè)此時(shí)連入的電阻為R，根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出R的大小，進(jìn)行選擇；
（5）由（3）可知燈絲溫度越高，燈絲電阻越大，燈絲分壓增大，電路中的電流會(huì)變小，據(jù)此選擇．

解答 解：
（1）由圖象知，燈泡正常發(fā)光時(shí)電流為0.30A，所以電流表選擇0～0.6A量程，電流表與燈泡串聯(lián)．
燈泡額定電壓為2.5V，電壓表選擇0～3V量程，電壓表與燈泡并聯(lián)，如圖所示：

（2）為防止甲圖中的電源燒壞檢驗(yàn)燈，檢測(cè)時(shí)要將甲圖中的開關(guān)斷開；若導(dǎo)線的兩個(gè)接頭之間的電路連通時(shí)，就能使檢驗(yàn)燈亮，說明被檢測(cè)導(dǎo)線沒斷；
（3）由表中數(shù)據(jù)看出，燈兩端的電壓越高、燈絲的電阻越大，而燈兩端的電壓越高、實(shí)際電功率越大，燈越亮、溫度越高，可見燈絲溫度越高，燈絲電阻越大；
（4）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知，從第一次到第四次實(shí)驗(yàn)，小燈泡兩端的電壓減小，電流減小，說明滑動(dòng)變阻器阻值變大，故從第一次到第四次實(shí)驗(yàn)，小明是將滑片逐漸向B端移動(dòng)；
由表中第四列數(shù)據(jù)，設(shè)此時(shí)變阻器連入電路的電阻為R，
∵U=U_L+U_R，
即：4V=1V+0.2A×R，
∴滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為15Ω，
由表中數(shù)據(jù)看出，電路中的電流最小為0.2A，A滑動(dòng)變阻器不符合要求，故只有B滑動(dòng)變阻器符合要求；
（5）用一段具有這種性質(zhì)的金屬絲代替小燈泡接入圖甲的電路中，將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)位置固定不動(dòng)，金屬絲溫度升高，金屬絲的電阻變大，金屬絲分壓變大，電壓表的示數(shù)變大，電路中的電流會(huì)變小，電流表的示數(shù)變小，所以，若要滿足溫度升高時(shí)測(cè)溫裝置的示數(shù)變大，應(yīng)選電壓表的表盤改裝成測(cè)溫裝置的刻度盤．
故答案為：（1）如上圖；（2）斷開，沒斷；（3）大；（4）B；B；（5）電壓．

點(diǎn)評(píng) 本題為電學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合題，要靈活運(yùn)用歐姆定律、串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)，學(xué)會(huì)用檢測(cè)燈判斷開路點(diǎn)．