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小明同学做测定“伏安法测量小灯泡电阻”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的电表、开关和导线，滑动变阻器规格（40Ω 1A）．

1）用笔画线代替导线将图1甲电压表正确连入电路；
2）在连接电路时，开关应断开；滑片P应移到最

左

（填“左”或“右”）端再闭合开关；实验中，当滑片P移到某一位置时，电流表A和电压表V示数如图2所示，则此时小灯泡的阻值为

_Ω．
3）小明在实验时，小灯泡突然熄灭，检查发现电流的示数为零，电压表的示数接近电源电压，请你帮小明分析电路的故障可能是：

小灯泡开路

；（写出一种即可）．
4）若小唐同学用已联好的电路测小灯泡的额定电功率，请你帮他把主要的实验步骤补充完整：
①小唐排除故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向

右

端滑动（选填“左”或“右”）
②小唐通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读，并绘制成了如图1图象．乙所示的U-1图象，根据图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率

0.5

W．
③根据图象，发现该小灯泡的电流与电压

不成

正比（选填“成”或“不成”），原因可能是

灯丝的电阻随温度的升高而增大

④在分析误差的过程中，同组的小严认为此种方法测量的电功率也存在一定的误差，因为电压表的内阻并不是无穷大，使所测的

电流

不准确（选填“电流”或“电压”），从而使测量的灯泡额定功率

偏大

（选填“偏大”或“偏小”）．
⑤小唐同学还想继续探究电流和电阻的关系，他将灯泡换成多个定值电阻R，保持电压表示数始终为2V，不断更换定值电阻R的阻值，记录各次电流表的示数．当更换电阻R=25Ω时，若不更换其他器材，此电路

不能

（选填“能”或“不能”）完成实验．

分析：（1）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程并与灯泡并联．
（2）为了保护电路，连接电路时，开关应断开，滑动变阻器的阻值应为最大值；根据图2读出电表的示数，利用欧姆定律求小灯泡的阻值．
（3）小灯泡突然熄灭，可能是灯泡断路或灯泡以外的地方断路或灯泡短路，电流表无示数说明电路断路，电压表有示数说明电压表并联的部分断路．
（4）①此时小灯泡两端的电压小于额定电压，为使电压增加为2.5V，就要使滑动变阻器分压减小，连入电阻减小，选择滑片的移动方向．
②由表格数据确定电流表的量程，并读出电流表的示数，利用P=UI求出灯泡的额定功率．
③根据P=UI可知灯泡的功率变化和温度的变化，再根据欧姆定律求出表格中数据对应的电阻，从而得出电阻的变化规律，从而得出灯泡电阻与温度的关系．
④由电路图可知电流表测量的是通过灯泡和电压表的电流之和，因为电压表的内阻并不是无穷大，所以所测的电流不准确，根据P=UI可判断灯泡额定功率的变化．
⑤当更换电阻R=25Ω时，根据串联电路的电压特点可知：串联的各电阻两端的电压与电阻成正比，由此可判断能不能完成实验．

解答：解：（1）灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的量程为0～3V且与灯泡并联，连接如下图所示：

（2）在连接电路时，开关应断开，电阻最大处，即滑片P应移至左端；
如图2所示，因电压表量程是3VA，则示数为1.8V，电流表量程是0.6A，则示数为0.2A；
所以此时小灯泡的阻值R=

1.8V

0.2A

=9Ω；
（3）灯泡不亮、电流表无示数说明电路断路，电压表有示数说明小灯泡开路．
（4）①为测额定功率，灯两端电压应为2.5V，就要使滑动变阻器分压减小，接入电路的电阻减小，应向右移动滑片．
②由表格中数据可知，通过灯泡的电流随两端的电压增大而增大，且最大电流小于0.6A，所以电流表的量程为0～0.6A，故由表格中数据可知，灯泡正常工作时通过的电流为0.2A，
灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
③灯泡电功率逐渐变大，温度升高，根据表格中数据，由欧姆定律可知对应的电阻依次为：4Ω、4.1Ω、4.3Ω、4.5Ω、4.7Ω、4.8Ω、5.2Ω，
所以小灯泡的电流与电压不成正比，原因可能是灯丝的电阻随温度的升高而增大．
④由电路图可知：电压表与灯泡并联，根据并联电路的电压特点可知：灯泡两端的电压与电压表两端的电压相等；由电压表的示数得出灯泡两端的电压是准确的；电流表串联在灯泡与电压表并联后的干路上，测量的是通过灯泡和电压表的电流之和，因为电压表的内阻并不是无穷大，所以所测的电流不准确，比灯泡的实际电流值要大，根据P=UI可知灯泡额定功率偏大．
⑤当更换电阻R=25Ω时，若不更换其他器材，则滑动变阻器全部连入电路，根据串联电路的电压特点可知：定值电阻R两端的电压为：U_R=

R+R滑

25Ω+40Ω

×25Ω≈2.3V，则为保持电压表示数始终为2V，应增大滑动变阻器的阻值，而实际滑动变阻器已经达到最大，无法再增加；所以不能完成实验．
故答案为：（1）如上图所示；（2）断开；B；（3）灯泡断路；（4）①右；②0.5；③不成；灯丝的电阻随温度的升高而变大；④电流；偏大；⑤不能．

点评：本题考查了电压表量程的选择和正确的使用、滑动变阻器的正确使用、欧姆定律的应用、电流表的读数、分析总结实验规律等知识点，考查的知识点较多，要求学生有较强的能力，试题难度较大．

练习册系列答案

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