Question

（2012?湖北模擬）在“用伏安法測(cè)小燈泡電阻”的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)小燈泡額定電壓為2.5V．

（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路未連接部分連接好（連線不得交叉）．閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于

a

（選填“a”或“b”）端．
（2）當(dāng)開關(guān)閉合后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，經(jīng)過分折，同學(xué)們猜想了一些可能的原因，見表．請(qǐng)根據(jù)同學(xué)們的猜想，在表中寫出對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)情況．

猜想：	電壓表示數(shù)情況	電流表示數(shù)情況
燈泡斷路
燈泡短路

（3）故障排除后，同學(xué)們移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，記錄多組小燈泡兩端不同的電壓及對(duì)應(yīng)的通過小燈泡的電流值，根據(jù)這些數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上繪制出了通過小燈泡的電流隨其兩端電壓變化關(guān)系的圖象（如圖所示）．分析圖象可知，小燈泡正常工作時(shí)的燈絲電阻為

10

Ω．
（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(xué)角度
（5）分析，造成這一現(xiàn)象的原因是

燈絲溫度升高，電阻變大

．

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)；由圖象中的電流值確定電流表的量程，電流表與燈泡串聯(lián)；電流從電壓表和電流表的正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出．
為保護(hù)電路，閉合開關(guān)之前，滑動(dòng)變阻器接入電路電阻應(yīng)最大．
（2）燈泡不亮可能是燈泡斷路或燈泡以外的地方斷路或燈泡短路，
燈泡斷路時(shí)，電路斷路，電路中沒有電流，電流表無示數(shù)，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表測(cè)量電源電壓；
燈泡短路時(shí)，電路總電阻減小，電路電流增大，電流表示數(shù)增大，電壓表測(cè)量導(dǎo)線電壓，示數(shù)為0．
（3）找出燈泡額定電壓下的電流，根據(jù)R=

U

I

計(jì)算電阻．
（4）從圖象分析電壓增大，電流增大，但是電壓比電流增大的倍數(shù)大，所以電壓增大，

U

I

增大，電阻增大．
（5）從電阻大小的影響因素分析電阻變化的原因．

解答：解：（1）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)；由圖象知，電流都小于0.6A，所以電流表選擇0～0.6A量程，電流表與燈泡串聯(lián)，
電流從電壓表和電流表的正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出．如圖：
由圖知：滑動(dòng)變阻器選擇的是右面的兩個(gè)接線柱，為使閉合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器接入電路電阻最大，滑片要位于a端；
（2）燈泡斷路，電路斷路，電路中沒有電流，電流表無示數(shù)，電壓表串聯(lián)在電路中，測(cè)電源電壓有示數(shù)．
燈泡短路，電路總電阻減小，電路電流增大，電流表示數(shù)增大，電壓表測(cè)量導(dǎo)線電壓，示數(shù)為0．
（3）由圖象知：燈絲在2.5V時(shí)的電流為0.25A，
所以，R=

U

I

=

2.5V

0.25A

=10Ω．
（4）從圖象可以看出，電壓增大的倍數(shù)比電流增大的倍數(shù)大，

U

I

的比值增大，電阻增大．
（5）實(shí)驗(yàn)時(shí)，燈絲的長(zhǎng)度、橫截面積、材料不變，燈絲溫度升高，電阻變大．
故答案為：
（1）電路連接如下：
；a；
（2）

猜想	電壓表示數(shù)情況	電流表示數(shù)情況
燈泡斷路	測(cè)量電源電壓	無
燈泡短路	無	較大

（3）10；（4）變大；（5）燈絲溫度升高，電阻變大．

點(diǎn)評(píng)：此題考查了伏安法測(cè)電阻的電路連接、滑動(dòng)變阻器的連接、電路故障原因與現(xiàn)象的對(duì)應(yīng)關(guān)系、電阻的計(jì)算、影響電阻的因素等知識(shí)點(diǎn)，包含的內(nèi)容較多．其中，分析電路故障、從圖象變化規(guī)律得到電阻變化規(guī)律是此題的難點(diǎn)，要注意突破．