Question

13．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）閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于a（選填“a”或“b”）端．
（2）當(dāng)開關(guān)閉合前，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，經(jīng)過分析，一小組的同學(xué)猜想了以下可能的原因，見表，請根據(jù)同學(xué)們的猜想，在表中寫出對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)情況（選填“有”或“無”）．

猜想	電壓變示數(shù)情況	電流表示數(shù)情況
燈泡斷路		幾乎為零
燈泡短路

（3）故障排除后，同學(xué)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(yīng)的電流表，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(guān)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(xué)角度分析，造成這一現(xiàn)象的原因是燈絲電阻受到溫度的影響．
（5）該實驗的整套裝置還可以用于其它實驗，請舉出一例．測量小燈泡的電功率．

Answer 1

分析 （1）滑動變阻器的滑片要處于最大阻值處，電路中電流最小，起保護作用．
（2）燈泡串聯(lián)在電路中，燈泡斷路時，電路中無電流．電壓表串聯(lián)在電路中測電源電壓；
燈泡短路時，電路是通路，電壓表測量導(dǎo)線電壓．
（3）從圖象上找到2.5V下的電流值，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$求電阻．
（4）分別計算0.5V、1.5V、2.5V下的電阻，進行比較電阻的變化．
（5）由電壓表測電壓，由電流表測量電流，根據(jù)P=UI測功率．

解答 解：（1）閉合開關(guān)前，滑片離接入電路的下面接線柱最遠，滑動變阻器的滑片處于a端，此時電阻最大，電流最小，保護電路．
（2）燈泡斷路，電流表無示數(shù)，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表測電源電壓，有示數(shù)且為電源電壓，電源有兩節(jié)干電池組成，此時電壓表的示數(shù)為3V；
燈泡短路，其它元件正常工作，電路是通路，電流表有示數(shù)．電壓表測導(dǎo)線兩端電壓U=IR=I×0Ω=0V，電壓表無示數(shù)．
（3）由圖象知，2.5V電壓下，燈泡中的電流為0.25A，所以R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.25A}$=10Ω．
（4）同理求得燈泡在0.5V、1.5V、2.5V電壓下的電阻為5Ω、7.5Ω、10Ω．燈絲電壓增大，電流增大，電阻變大．造成這個現(xiàn)象的原因是，電壓增大，電流增大，溫度升高，電阻增大．
（5）利用本裝置能測量電壓和電流，還能求出電功率，所以還能完成測燈泡功率實驗．
故答案為：（1）a；（2）

猜想	電壓表示數(shù)情況	電流表示數(shù)情況
燈泡斷路	3V	無示數(shù)
燈泡短路	無示數(shù)	有示數(shù)

（3）10；（4）變大；（5）測量小燈泡的電功率．

點評 本題涉及到的知識很多，電路故障時，電壓表電流表的示數(shù)，滑動變阻器的作用，從圖象中讀出對應(yīng)的電壓和電流來計算電阻，分析電阻和溫度的關(guān)系，多次測量的目的等等，綜合性很強．