Question

张楠同学看到了一份某大学物理系同学在测定额定电压为2.5V灯泡电阻的材料，得到了如下表所示的数据：

实验次数	1	2	3	4	5	6
U/V	0.20	0.80	1.40	2.00	2.50	3.00
I/A	0.02	0.08	0.14	0.18	0.20	0.21

（1）从材料中可知，该小灯泡的额定电流为

0.20A

，正常发光时的电阻为

12.5Ω

．
（2）张楠同学还想通过实验来验证上述表格中的每一组数据是否正确，他设计了如图所示的电路图，同时找来实验器材，其中电源是两节新干电池，滑动变阻器的电阻可在0---50Ω内调节．

①请你将图甲中的实物电路按电路图连接完整；
②当闭合开关时，发现电压表示数如上图乙所示，说明开关闭合前没有将滑动变阻器的滑片移到

最大阻值处

；实验中，由于操作不当，导致电压表示数变为零，电流表示数增大，则电路中可能出现的故障是

灯泡短路

③你认为张楠能验证数据的正确性吗？简要说明理由：

不能，电源电压才3V，无法验证最后一组；最小电流无法达到0.02A

．

Answer 1

分析：（1）额定电流就是在额定电压下的电流，可以从表格中直接读出，电阻可通过公式R=

U

I

计算得出；
（2）①在连接电路时，滑动变阻器、电流表应与灯泡串联，电压表与灯泡并联，并注意接线柱的位置；
②图乙中电流表的示数接近电源电压，说明滑动变阻器的滑片未置于最大阻值处；电压表与灯泡并联，其示数为零，说明灯泡两端无电压，电流表示数增大，说明电流电路是通的，因此，只能是灯泡短路；
③结合表中的第1组和最后一组数据，或分析依据现有的器材能否验证表格中的数据．

解答：解：（1）读表格可知，灯泡的额定电流为额定电压2.5V时的电流，即0.2A；此时灯泡工作的电阻R=

U

I

=

2.5V

0.2A

=12.5Ω；
（2）①如图，将滑动变阻器、电流表与灯泡串联，变阻器选左上接线柱，电流表选0.6A；

②电源电压最大为3V，而图乙中的示数接近电源电压，说明滑动变阻器的滑片未置于最大阻值处；电压表示数为零，说明灯泡两端无电压，而电流表的示数增大，说明电路连通，且电阻变小，因此可断定，灯泡短路了；
③读第1组数据可知，当电流为0.02A时，电源电压为3V，计算可知电路的总电阻应达到R=

U

I

=

3V

0.02A

=150Ω，滑动变阻器最大可达50Ω，而灯泡电阻只有达到100Ω时电路中的电流才可能为0.02A，这是不可能达到的；读第6组数据可知，电压应达到3V，而两节新干电池的电压最大为3V，故很难保证灯泡两端的电压也达到3V．
故答案为：（1）0.2A；12.5Ω；
（2）①如图；
②阻值最大处（左端）；灯泡短路；
③不能，电源电压才3V，无法验证最后一组；最小电流无法达到0.02A．

点评：（1）主要考查了对额定电压、额定电流的理解，以及欧姆定律的简单计算；
（2）考查了电路实物图的连接，电路故障的分析与判断，以及对实验数据的分析与论证．尤其是电路故障的分析和数据的论证是此题的难点．