Question

17．小明想測(cè)量額定電壓為2.5V，額定功率約為1W的小燈泡的電阻．現(xiàn)有規(guī)格分別為“10Ω 2A”、“30Ω1A”的兩只滑動(dòng)變阻器，電源電壓恒為4.5V．

（1）請(qǐng)?jiān)趫D甲所示的電路圖中虛線框內(nèi)填上合適的電表符號(hào)．
（2）請(qǐng) 你在圖乙中一處不合理的導(dǎo)線上打叉，另畫(huà)一條導(dǎo)線使電路連接正確．
（3）小明正確連接電路，閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的劃片置于右（“左”或“右”），進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，將記錄的數(shù)據(jù)描在了圖丙中的坐標(biāo)上，并用平滑 的曲線描繪出了電壓和電流的變化關(guān)系．
①燈泡正常發(fā)光時(shí)的燈絲電阻為6.25Ω．
②通過(guò)圖象進(jìn)一步分析可知，燈絲的電阻隨溫度升高而變大．
（4）根據(jù)坐標(biāo)中的描點(diǎn)數(shù)據(jù)分析可知，選用的滑動(dòng)變阻器規(guī)格是“30Ω 1A”，其原因是通過(guò)第一組數(shù)據(jù)可知滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值約為28.57Ω．

Answer 1

分析 （1）由電流表、電壓表的使用方法知：串聯(lián)在電路中的是電流表，與小燈泡并聯(lián)的是電壓表．
（2）電壓表應(yīng)選擇小量程；
（3）為保護(hù)電路，閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的劃片置于阻值最大處；
小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓為額定電壓U=2.5V，由圖象可求出對(duì)應(yīng)的電流I，由歐姆定律可求出燈絲電阻；燈泡兩端的電壓越大，燈泡功率越大，燈泡燈絲溫度越高，由圖象可看出，燈絲電阻R=$\frac{U}{I}$隨電壓增大即隨溫度升高而變化的情況．
（4）由圖可求出測(cè)第一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)的U、I值，由歐姆定律、串聯(lián)電路的特點(diǎn)可求出此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值，從而判斷用的是哪一個(gè)滑動(dòng)變阻器．

解答 解：（1）串聯(lián)在電路中的是電流表，與小燈泡并聯(lián)的是電壓表，如圖所示．
（2）電壓表正接線柱的連線不合理，應(yīng)選擇小量程，如圖所示．
（3）為保護(hù)電路，閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的劃片置于阻值最大處即右端；
①小燈泡正常發(fā)光時(shí)電壓U=2.5V，由圖知此時(shí)對(duì)應(yīng)的電流I=0.4A，則燈絲電阻為R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.4A}$=6.25Ω．
②通過(guò)圖象進(jìn)一步分析可知，燈絲的電阻隨溫度升高而變大．
（4）由圖象知：實(shí)驗(yàn)測(cè)量的第一組數(shù)據(jù)是U_燈=0.5V，I=0.14A，
由串聯(lián)電路特點(diǎn)知滑動(dòng)變阻器電壓U_滑=U-U_燈=4.5V-0.5V=4V，
則滑動(dòng)變阻器的阻值R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{4V}{0.14A}$≈28.57Ω，則所選滑動(dòng)變阻器規(guī)格為：“30Ω　1A”．
故答案為：（1）如圖所示．（2）如圖所示．（3）右；6.25；變大．（4）“30Ω 1A”；原因：通過(guò)第一組數(shù)據(jù)可知滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值約為28.57Ω．

點(diǎn)評(píng) （1）電壓表與電流表在電路中的連接，電流表應(yīng)串聯(lián)在電路里；電壓表應(yīng)并聯(lián)在電路中．
（2）本題考查了小燈泡的U-I圖象，解圖象題時(shí)，弄清圖象反應(yīng)的是什么量間的關(guān)系，然后分析圖象特點(diǎn)，根據(jù)圖象求出對(duì)應(yīng)的U、I值，最后結(jié)合涉及的知識(shí)點(diǎn)解題．
（3）一般的金屬導(dǎo)體電阻值隨溫度的升高而增大，半導(dǎo)體材料的電阻值隨溫度的升高而減��；合金材料的電阻阻值不受溫度的影響．