Question

5．在測(cè)正常發(fā)光時(shí)電壓為2.5V小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)中：

（1）如圖1所示，榮榮同學(xué)所連接的電路存在錯(cuò)誤，但只需改動(dòng)一根導(dǎo)線，即可使電路連接正確．請(qǐng)你在應(yīng)改動(dòng)的導(dǎo)線上打“x”，并用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線在田中畫(huà)出正確的接法．
（2）連接好最后一根導(dǎo)線，燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的光并很快熄滅．檢查后，發(fā)現(xiàn)連線正確，請(qǐng)你找出試驗(yàn)中兩個(gè)操作不當(dāng)之處是①連接電路時(shí)沒(méi)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)②滑動(dòng)變阻器沒(méi)調(diào)到最大阻值．
（3）排除故障后，榮榮同學(xué)進(jìn)行了四次測(cè)量，并將部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象記錄在下面的表格中，請(qǐng)幫他將表中未填的數(shù)據(jù)（第四次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖2甲、乙圖所示）和現(xiàn)象填寫(xiě)完整．（第四次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如甲、乙圖所示）

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	U/V	I/A	R/Ω	燈泡亮度
1	0.5	0.13	3.8	不亮
2	1.0	0.18	5.6	燈絲暗紅
3	1.5	0.21	7.1	微弱發(fā)光
4	2.5	0.25	10	正常發(fā)光

（4）榮榮同學(xué)分析以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)小燈泡的電阻值存在明顯差異，原因是：燈絲電阻受溫度的影響．
（5）榮榮同學(xué)對(duì)以上數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理，通過(guò)計(jì)算平均值的方法，得到了小燈泡的電阻．你認(rèn)為這樣的做法是不合理（填“合理”或“不合理”）的．

Answer 1

分析 （1）實(shí)物連接圖中，主要從電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器的使用方法上考慮：從電流表和電壓表的量程、連接方式、正負(fù)接線柱三個(gè)方面分析．
從滑動(dòng)變阻器的接線柱選擇和滑片位置分析．
（2）連接完最后一根導(dǎo)線，燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的光，說(shuō)明連接完最后一根導(dǎo)線，電路立即接通且電路電阻阻值很小，可從連接電路的注意事項(xiàng)入手分析原因；
（3）小燈泡在額定電壓下會(huì)正常發(fā)光．
將電流和電壓值代入公式R=$\frac{U}{I}$便可求出電阻值．
（4）當(dāng)小燈泡中的電流值增大時(shí)，燈絲的溫度會(huì)升高，其阻值增大；
（5）燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，不同溫度下的電阻不同．

解答 解：（1）電壓表并聯(lián)在燈泡和滑動(dòng)變阻器的兩端，測(cè)燈泡和滑動(dòng)變阻器的總電壓，所以電壓表的“3”接線柱和滑動(dòng)變阻器右下端接線柱連接錯(cuò)誤，應(yīng)把電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，電壓表的“3”接線柱和燈泡右端接線柱連接，如下圖：

（2）為保護(hù)電路，連接實(shí)物圖時(shí)應(yīng)：①斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，②滑動(dòng)變阻器的滑片要調(diào)到使連入電路的電阻為最大的位置； 該組同學(xué)連接好最后一根導(dǎo)線后，燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的光并很快熄滅，說(shuō)明連完最后一根線，電路立即接通且電路電流較大，電路阻值太小，原因是：①連接電路時(shí)沒(méi)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)；②滑動(dòng)變阻器沒(méi)調(diào)到最大阻值；
（3）R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.25A}$=10Ω，
此時(shí)小燈泡兩端的電壓等于小燈泡的額定電壓，所以小燈泡正常發(fā)光．
（4）小燈泡的電阻值存在明顯差異是因?yàn)闊艚z電阻受溫度的影響．
（5）不同電壓下，燈泡的電功率不同，燈絲的溫度不同，電阻不同，所以不能求平均值計(jì)算燈絲的電阻．
故答案為：（1）見(jiàn)上圖；（2）①連接電路時(shí)沒(méi)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)；②滑動(dòng)變阻器沒(méi)調(diào)到最大阻值；（3）10；正常發(fā)光；（4）燈絲電阻受溫度的影響；（5）不合理．

點(diǎn)評(píng) 此題測(cè)量小燈泡的電阻實(shí)驗(yàn)，考查了學(xué)生對(duì)實(shí)物電路的連接，特別是電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器的接法，同時(shí)考查了有關(guān)有關(guān)電阻的計(jì)算及燈絲電阻與溫度的關(guān)系．
電路故障也是電學(xué)中常出現(xiàn)的問(wèn)題，要根據(jù)小燈泡、電流表、電壓表的情況確定．