Question

20．在“用伏安法測小燈泡電阻”的實驗中，待測小燈泡額定電壓為2.5V．

（1）請用筆畫線代替導線，將如圖所示的實驗電路未連接部分連接好（連線不得交叉）．
（2）連接電路過程中開關應處于斷開狀態(tài)，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于a （選填“a”或“b”）端．
（3）實驗過程甲中，同學們移動滑動變阻器的滑片，記錄多組小燈泡兩端不同的電壓及對應的通過小燈泡的電流值，根據(jù)這些數(shù)據(jù)在坐標紙上繪制出了通過小燈泡的電流隨其兩端電壓變化關系的圖象（如圖所示）．分析圖象可知，小燈泡正常工作時的燈絲電阻為10Ω．
（4）從圖象還可以看出，小燈泡燈絲的電阻隨電壓的增大逐漸變大（選填“變大”或“變小”），從物理學角度分析，造成這一現(xiàn)象的原因是通過燈的電流隨電壓的增大而增大，根據(jù)P=UI，燈的功率增大，燈絲的功率變大，燈絲的溫度升高，因燈絲的電阻隨溫度的升高而變大，故燈絲的電阻變大．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈的額定電壓確定電壓表選用的量程與燈泡并聯(lián)，由圖乙電流表選用的量程與燈泡串聯(lián)；
（2）為保護電路，連接電路過程中開關應處于斷開狀態(tài)，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于阻值最大處；
（3）燈在額定電壓下正常發(fā)光，根據(jù)圖乙通過小燈泡的電流隨其兩端電壓變化關系的圖象，找出在額定電壓下的電流，由歐姆定律求電阻大��；
（4）從圖象比較電壓增大的數(shù)值與對應的電流增大的數(shù)值大小，根據(jù)歐姆定律，確定小燈泡燈絲的電阻隨電壓的增大的變化規(guī)律；由圖乙可知，通過燈的電流隨電壓的增大而增大，根據(jù)P=UI，判斷燈的功率變化，根據(jù)燈絲的電阻隨溫度的升高而變大確定燈絲電阻的變化．

解答 解：（1）用伏安法測小燈泡電阻時，燈的額定電壓為2.5V，電壓表選用小量程與燈泡并聯(lián)，由圖乙電流表選用小量程與燈泡串聯(lián)，如下所示：

（2）為保護電路，連接電路過程中開關應處于斷開狀態(tài)，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于阻值最大處，即 a端．
（3）燈在額定電壓下正常發(fā)光，根據(jù)通過小燈泡的電流隨其兩端電壓變化關系的圖象乙可知，當在額定電壓下的電流為0.25A，由歐姆定律I=$\frac{U}{R}$，燈正常發(fā)光時的電阻：
R=$\frac{U}{I}=\frac{2.5V}{0.25A}$=10Ω．
（4）從圖象還可以看出，電壓增大的數(shù)值比對應的電流增大的數(shù)值大，根據(jù)歐姆定律，小燈泡燈絲的電阻隨電壓的增大逐漸變大；由圖乙可知，通過燈的電流隨電壓的增大而增大，根據(jù)P=UI，燈的功率增大，燈絲的功率變大，燈絲的溫度升高，因燈絲的電阻隨溫度的升高而變大，故燈絲的電阻變大．
故答案為：（1）如上所示；（2）斷開；a；（3）10；（4）變大；通過燈的電流隨電壓的增大而增大，根據(jù)P=UI，燈的功率增大，燈絲的功率變大，燈絲的溫度升高，因燈絲的電阻隨溫度的升高而變大，故燈絲的電阻變大．

點評 本題用伏安法測小燈泡電阻，考查電路的連接、注意事項、電阻的計算及影響電阻大小的因素．