Question

某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)研究小燈泡的電流與電壓的關(guān)系．可用的器材如下：電源（電動(dòng)勢3V，內(nèi)阻1Ω）、電鍵、滑動(dòng)變阻器（最大阻值20Ω）、電壓表、電流表、小燈泡、導(dǎo)線若干．
（1）實(shí)驗(yàn)中移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，得到了小燈泡的U-I圖象如圖a所示，則可知小燈泡的電阻隨電壓增大而

增大

（填“增大”、“減小”或“不變”）．

（2）根據(jù)圖a，在圖b中把缺少的導(dǎo)線補(bǔ)全，連接成實(shí)驗(yàn)的電路（其中電流表和電壓表分別測量小燈泡的電流和電壓）．
（3）若某次連接時(shí)，把AB間的導(dǎo)線誤接在AC之間，合上電鍵，任意移動(dòng)滑片發(fā)現(xiàn)都不能使小燈泡完全熄滅，則此時(shí)的電路中，則小燈泡發(fā)光最暗時(shí)，滑動(dòng)觸頭處于滑動(dòng)變阻器的

中點(diǎn)

．（填“左端”、“中點(diǎn)”或“右端”）

Answer 1

分析：本題的關(guān)鍵是根據(jù)小燈泡伏安特性曲線可知，滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓式接法，由于小燈泡電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，因此電流表應(yīng)用外接法；本題的難點(diǎn)是導(dǎo)線AB接在AC之間時(shí)，電路結(jié)構(gòu)變?yōu)榛瑒?dòng)變阻器的左右部分并聯(lián)后再與小燈泡串聯(lián)，根據(jù)數(shù)學(xué)均值不等式可知，當(dāng)滑動(dòng)觸頭在中點(diǎn)時(shí)，總電阻最大即此時(shí)小燈泡最暗．

解答：解：（1）由R=

U

I

可知，小燈泡的電阻隨電壓增大而增大．
（2）根據(jù)題意，由于小燈泡電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，電流表應(yīng)用外接法；由于電流從零開始，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓式接法，如圖所示

（3）當(dāng)AB接在AC之間時(shí)，閉合電鍵后，電路變?yōu)樽冏杵鞯淖笥覂刹糠?span id="rwqrkse" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

R

1

與

R

2

并聯(lián)再與小燈泡串聯(lián)，即電路的總電阻為

R

總

=

R

L

+r+

R   1 ．R   2

R   1 +R   2

，可見，當(dāng)

R

1

=R

2

時(shí)

R

1

．R

2

最大，即總電流最小，所以小燈泡發(fā)光最暗時(shí)，滑動(dòng)觸頭處于滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)．
故答案為（1）增大
        （2）如圖
        （3）中點(diǎn)

點(diǎn)評(píng)：把實(shí)物圖轉(zhuǎn)化為電路圖，即可看出當(dāng)導(dǎo)線AB接在AC之間時(shí)，電路的連接情況是滑動(dòng)變阻器的左右部分并聯(lián)后再與小燈泡串聯(lián)，從而得出結(jié)論．