Question

6．圖甲是測(cè)量小燈泡（U_額=2.5V）電阻的電路，電源電壓恒為4V．
（1）請(qǐng)將圖甲中的電路連接完整．（要求滑片P向右滑動(dòng)時(shí)小燈泡變亮，導(dǎo)線不允許交叉）
（2）下表是記錄的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，圖乙是第1次實(shí)驗(yàn)中電流表的示數(shù)，該示數(shù)為0.24A，這5次實(shí)驗(yàn)中，小燈泡電阻的最大值為10.42Ω（結(jié)果保留兩位小數(shù)）．為了完成這5次實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該選取最大阻值不小于35Ω的滑動(dòng)變阻器．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5
電壓U/V	2.5	2.0	1.5	1.0	0.5
電流I/A		0.22	0.19	0.16	0.10

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程且與燈泡并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，滑片P向右滑動(dòng)時(shí)電燈變亮說(shuō)明電路中的電流變大，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變小，即滑動(dòng)變阻器滑片以右電阻絲連入電路中；
（2）①根據(jù)電流表的量程和分度值讀出第1次實(shí)驗(yàn)中電流表的示數(shù)；
②根據(jù)歐姆定律求出不同電壓下燈泡的電阻，然后確定這5次實(shí)驗(yàn)中燈泡電阻的最大值；
③當(dāng)燈泡兩端的電壓最小時(shí)，燈的電壓最大，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大．根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的最大電壓，利用串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路中最大的阻值．

解答 解：（1）燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表的量程為0～3V，且與燈泡并聯(lián)；按要求，滑動(dòng)變阻器滑片以右電阻絲連入電路中，電路圖如下圖所示：

（2）①圖乙中，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，第1次實(shí)驗(yàn)中電流表的示數(shù)為0.24A；
②根據(jù)R═$\frac{U}{I}=\frac{2.5V}{0.24A}$=10.42Ω，類似的可得，其它4次實(shí)驗(yàn)中燈泡的電阻依次為：9.09Ω、7.89Ω、6.25Ω、5.00Ω，故這5次實(shí)驗(yàn)中燈泡電阻的最大值為10.42Ω；
③由表中數(shù)據(jù)，當(dāng)燈泡兩端的電壓U_L=0.5V時(shí)，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，變阻器的電壓最大，
U_滑=U-U_L=4V-0.5V=3.5V，根據(jù)分壓原理，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，根據(jù)串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大電阻R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{1}}=\frac{3.5V}{0.1A}$=35Ω，故滑動(dòng)變阻器的最大阻值不小于35Ω．
故答案為：
（1）如上圖所示；
（2）0.24；10.42；35．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)量燈的電阻，考查電路的連接、電流表的讀數(shù)、串聯(lián)電路的特點(diǎn)、歐姆定律等知識(shí)，將實(shí)驗(yàn)與計(jì)算綜合在一起，是實(shí)驗(yàn)探究題的新特點(diǎn)．