Question

6．在測量標(biāo)有電壓為2.5V的小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)中，第一次測量時(shí)的電壓等于2.5V，小燈泡正常發(fā)光．以后調(diào)節(jié)滑動變阻器，讓小燈泡兩端的電壓逐次下降，使燈絲溫度不斷降低，燈泡變暗直至完全不發(fā)光，測量數(shù)據(jù)如下表所示．

數(shù)據(jù)序號	1	2	3	4	5	6	7
電壓U/A	2.5	2.1	1.7	1.3	0.9	0.5	0.1
電流I/A	0.28	0.26	0，24	0.21	0.19	0.16	0.05

（1）根據(jù)題目要求，請用筆畫代替導(dǎo)線將電壓表接入電路中．
（2）從數(shù)據(jù)可以看出，實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器的滑片逐漸向b（選填“a”或“b”）端滑動．
（3）小燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻為8.9Ω（結(jié)果保留1位小數(shù)），小燈泡不接入電路時(shí)，其電阻最接近2Ω．
（4）依據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，小張求出小燈泡電阻的平均值，你同意這種做法嗎？說出你的理由不同意，隨著小燈泡燈絲溫度不斷降低，小燈泡的電阻逐漸減小（作出判斷并說出理由）．
（5）另外一組同學(xué)用相同的器材和電路圖也做這實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于接線錯(cuò)誤，根據(jù)測量的數(shù)據(jù)繪出的I-U圖象如圖丙的B所示．你認(rèn)為錯(cuò)誤的由于可能是電壓表并聯(lián)在滑動變阻器的兩端了．

Answer 1

分析 （1）本實(shí)驗(yàn)中電壓表測燈泡兩端電壓，應(yīng)與燈泡并聯(lián)，根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表量程；
（2）由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律分析判斷滑片的移動方向；
（3）由表格數(shù)據(jù)，根據(jù)I=$\frac{U}{R}$計(jì)算燈泡正常發(fā)光的電阻；根據(jù)實(shí)驗(yàn)最后一次數(shù)據(jù)計(jì)算燈泡電阻；
（4）小燈泡燈絲電阻隨兩端電壓的變化，比較不同電壓下小燈泡的電阻值，電阻值隨溫度的升高而增大．
（5）當(dāng)電壓表并聯(lián)在滑動變阻器的兩端時(shí)，電壓表示數(shù)增大，電流表示數(shù)減小．

解答 解：
（1）測小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)中，電壓表應(yīng)燈泡并聯(lián)，因?yàn)闊襞莸念~定電壓為2.5V，所以電壓表選用0-3V量程，如圖所示：

（2）小燈泡正常發(fā)光，以后調(diào)節(jié)滑動變阻器，讓小燈泡兩端的電壓逐次下降，變阻器分得電壓增大，由串聯(lián)電路的分壓原理可知，應(yīng)將滑片向b端滑動，使變阻器連入阻值變大；
（3）當(dāng)燈泡兩端電壓等于額定電壓時(shí)正常發(fā)光，由表格數(shù)據(jù)可知當(dāng)燈泡為2.5V時(shí)，通過燈泡的電流為0.28A，
由I=$\frac{U}{R}$可得燈泡正常發(fā)光的電阻：
R_L=$\frac{{U}_{額}}{I}$=$\frac{2.5V}{0.28A}$≈8.9Ω；
由題知，小燈泡兩端的電壓逐次下降，使燈絲溫度不斷降低，由表格數(shù)據(jù)知，小燈泡不接入電路時(shí)，電阻最接近第7次實(shí)驗(yàn)時(shí)燈泡電阻，
所以：R_L′=$\frac{{U}_{7}}{{I}_{7}}$=$\frac{0.1V}{0.05A}$=2Ω；
（4）由表中數(shù)據(jù)，比較不同電壓下小燈泡的電阻值可知：隨著小燈泡燈絲溫度不斷降低，小燈泡的電阻逐漸減小，因燈絲的電阻不是定值，故不能求平均電阻．
（5）B圖象是隨著電壓的增大，電流逐漸減小，是因?yàn)殡妷罕聿⒙?lián)在滑動變阻器的兩端了．
故答案為：（1）見上圖；（2）b；（3）8.9；2；（4）不同意，隨著小燈泡燈絲溫度不斷降低，小燈泡的電阻逐漸減��；（5）電壓表并聯(lián)在滑動變阻器的兩端了．

點(diǎn)評 本題是測小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)，考查了實(shí)物連接、滑動變阻器的使用、電阻的計(jì)算等，關(guān)鍵是知道燈絲電阻與溫度的關(guān)系．