Question

11．在測定“小燈泡的電阻”的實(shí)驗(yàn)中，已知電源電壓為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V，小燈泡的電阻約為10Ω，滑動變阻器上標(biāo)有“20Ω  1A”字樣．圖1是關(guān)越同學(xué)沒有連接完的實(shí)物電路．

（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將實(shí)物電路連接完整；
（2）實(shí)驗(yàn)中，關(guān)越同學(xué)連接好電路后，閉合開關(guān)，移動滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，且電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則故障的原因可能是燈泡斷路；
（3）故障排除后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片到某一點(diǎn)，電壓表的示數(shù)如圖2甲所示，讀數(shù)為2.2V，要測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻，應(yīng)將滑片P向左端滑動（選填“左”或“右”）；
（4）當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時，電流表的示數(shù)如圖2乙所示，則小燈泡正常發(fā)光時的電阻是10.4Ω．（保留1位小數(shù)）
（5）在電學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計中，滑動變阻器起著非常重要的作用，實(shí)驗(yàn)不同，實(shí)驗(yàn)者利用滑動變阻器來達(dá)到的目的也有所不同．本實(shí)驗(yàn)中的滑動變阻器除了能保護(hù)電路外，你認(rèn)為它的另外一個目的是調(diào)節(jié)燈泡兩端的電壓．
（6）該電路除了能測量小燈泡的電阻外，還可測量小燈泡的電功率，若將小燈泡換成一個定值電阻后，還可能探究電流與電壓的關(guān)系．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)伏安法測電阻的電路圖將實(shí)物圖補(bǔ)全；
（2）閉合開關(guān)，移動滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，且電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)說明電路斷路了，最大的可能是燈泡斷路；
（3）實(shí)際電壓小于額定電壓是燈泡不能正常發(fā)光的原因，從圖中知滑片P應(yīng)向左端移減小總電阻，增大電流；
（4）用額定電壓除以額定電流就是燈泡的電阻；
（5）滑動變阻器在電路中的作用一是保護(hù)電路，二是改變待測電阻兩端的電壓和通過它的電流．

解答 解：（1）因?yàn)闊襞莸念~定電壓是2.5V，電阻約為10Ω，所以電壓表的量程選0～3V，電流表的量程選0～0.6A；
滑動變阻器在電路中的起保護(hù)作用，連接方式是“一上一下”，如圖所示：
．
（2）閉合開關(guān)，移動滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，且電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，說明電壓表串聯(lián)在了電路中，電流太小電流表顯示不出來，則故障的原因可能是燈泡斷路了；
（3）由電壓表的量程知：電壓表的分度值是0.1V，讀數(shù)為2.2V，小于額定電壓，燈泡不能正常發(fā)光，若要測量燈泡正常發(fā)光時的電阻，電路中電流需增大，應(yīng)將滑片P向左端滑動；
（4）由電流表的量程知：電流表的分度值是0.02A，讀數(shù)為0.24A，根據(jù)歐姆定律得：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.24A}$≈10.4Ω；
（5）滑動變阻器的作用：一是保護(hù)電路，連入電路中的電阻越大，電路中通過的電流就越小，不會因電流過大而燒壞電流表、電源和用電器；
二是改變待測電阻兩端的電壓和通過的電流，從而得到多組數(shù)據(jù)，以便可以求平均值，達(dá)到減小誤差的目的．
（6）已知電壓和電流，根據(jù)P=UI還可以測量電功率；
若燈泡為定值電阻，則可探究電流與電壓的關(guān)系．
故答案為：（1）如上圖；（2）燈泡斷路；（3）2.2；左；（4）10.4；（5）調(diào)節(jié)燈泡兩端的電壓；（6）電功率；電流與電壓的關(guān)系．

點(diǎn)評 考查伏安法測電阻的探究實(shí)驗(yàn)，連接電路與排除故障是常見的題型，需要在平時的學(xué)習(xí)中多總結(jié)方法與技巧．