Question

3．在測(cè)定小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為3V，小燈泡的電阻約為10Ω
①連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)；
②請(qǐng)你畫(huà)出此實(shí)驗(yàn)的電路圖，并將（1）的實(shí)物按你的電路圖連接完整；

③此實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用是保護(hù)電路和改變燈泡兩端電壓；
④閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片P到某一點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)如圖（2）所示為2.2V；
⑤小明同學(xué)移動(dòng)滑片P，記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，繪制成如圖（3）所示的圖象，計(jì)算小燈泡兩端電壓為2.5V時(shí)的電阻是12.5Ω；
⑥小云同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中連接好電路，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無(wú)示數(shù)，原因可能是燈泡的燈絲斷了（寫(xiě)出一種既可）
⑦實(shí)際實(shí)驗(yàn)計(jì)算燈絲的電阻的有關(guān)記錄與計(jì)算如下表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3
電壓（V）	2.50	2.20	1.50
電流（A）	0.24	0.22	0.16
燈絲電阻（Ω）	10.42	10.00	9.38

這位同學(xué)有些納悶，導(dǎo)體的電阻不是與電壓、電流無(wú)關(guān)嗎？怎么三次計(jì)算的燈絲電阻卻不一樣呢？請(qǐng)你對(duì)此作出可能性的解釋?zhuān)簾艚z的電阻隨溫度的升高而增大．

Answer 1

分析 ①為保護(hù)電路，連接電路時(shí)應(yīng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)；
②根據(jù)測(cè)電阻的原理畫(huà)出電路圖；根據(jù)I=$\frac{U}{R}$判斷燈泡的最大電流來(lái)確定電流表的量程，電流表和燈泡串聯(lián)，根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖；
③滑動(dòng)變阻器的作用一般有保護(hù)電路和改變電路中的電流或改變被測(cè)用電器兩端電壓；
④電壓表的讀數(shù)：首先確定使用的量程，然后確定每一個(gè)大格和每一個(gè)小格代表的示數(shù)；
⑤燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等，根據(jù)圖象讀出對(duì)應(yīng)的電流，根據(jù)歐姆定律求出此時(shí)燈泡的電阻；
⑥電壓表有示數(shù)說(shuō)明電壓表兩接線柱與電源之間是通路，燈泡不亮、電流表無(wú)示數(shù)說(shuō)明電路斷路，即電壓表并聯(lián)部分?jǐn)嗦罚?br />⑦據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)由歐姆定律判斷電阻如何變化，從溫度對(duì)電阻的影響分析原因．

解答 解：①為了防止電路中有短路的地方而導(dǎo)致?lián)p壞用電器，保護(hù)電路安全，連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài)．
②測(cè)電阻的原理是：R=$\frac{U}{I}$，用電壓表測(cè)電壓，電流表測(cè)電流，電路中還需要接入滑動(dòng)變阻器以保護(hù)電路，測(cè)小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示：
I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A＜0.6A，所以電流表選擇0～0.6A，把“0.6”接線柱和燈泡左端相連，實(shí)物電路如圖所示：

③在此實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器的作用一是限制電路中的電流不至于過(guò)大從而保護(hù)電路，
二是通過(guò)改變接入電路中的電阻來(lái)改變電路中的電流，從而改變燈泡兩端電壓．
④由圖（2）可知，電壓表選擇的量程是0～3V，分度值0.1V，所以電壓表的示數(shù)為2.2V．
⑤由圖象可知，當(dāng)小燈泡兩端電壓為U=2.5V，對(duì)應(yīng)的電流I=0.2A，
根據(jù)歐姆定律I=$\frac{U}{R}$可得，
小燈泡的電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω．
⑥閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電壓表并聯(lián)部分?jǐn)嗦罚�原因可能是燈泡的燈絲斷了．
⑦由表中數(shù)據(jù)可看出，隨燈泡電壓與電流的增大，燈泡實(shí)際功率變大，燈絲溫度升高，燈絲電阻受溫度影響，隨溫度的變化而變化，由此可得出結(jié)論：燈絲的電阻隨溫度升高而增大．
故答案為：①斷開(kāi)；
②電路圖和實(shí)物圖的連接如上圖所示；
③保護(hù)電路；改變燈泡兩端的電壓；
④2.2；
⑤12.5；
⑥燈泡的燈絲斷了；
⑦燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了測(cè)定小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)，涉及到了畫(huà)電路圖和實(shí)物圖的連接、電流表量程的選擇、實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)、歐姆定律的應(yīng)用、電路故障的判斷、電阻受溫度的影響等，雖然涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，綜合性比較強(qiáng)，但都是基本內(nèi)容，屬于中考題目的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)．熟練掌握電路的連接、電路圖的設(shè)計(jì)、電表量程的選擇、相關(guān)公式的運(yùn)用等，才能順利解答此類(lèi)題．