Question

1．小亮用“伏安法”测小灯泡的电阻，小灯泡额定电压是2.5V，电源电压4.5V．

（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整．
（2）在连接电路时，开关应断开，滑动变阻器滑片P应位于A（选填“A”或“B”）端．
（3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻约为10.4Ω（保留一位小数）；他把多次测量的电流值和电压绘制成I-U图象，发现I-U图线是一条曲线，原因是灯丝的电阻与温度有关．
（4）如果还想测量额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻，但是电压表的15V量程已经损坏，在不改变原器材的情况下，你的办法是把电压表并联在滑动变阻器的两端．

Answer 1

分析 （1）确定电压表的量程，与小灯泡并联；
（2）连接电路时，为保护电路元件，开关应断开，滑动变阻器滑片应置于连入电路阻值最大的位置；
（3）根据电流表的示数，由欧姆定律求电阻大小；I-U图线是一条曲线，说明灯泡的电阻不是一个定值，而是随温度的变化而变化的；
（4）根据串联电路电压的特点，将电压表并联在滑动变阻器的两端即可．

解答 解：（1）小灯泡额定电压是2.5V，电压表使用小量程，将电压表并联在小灯泡的两端，如右图所示；
（2）在连接电路时，开关应 断开，因滑动变阻器滑片以右部分电阻丝连入电路，所以，滑动变阻器滑片P应位于A端；
（3）电流表使用小量程，分度值为0.02A，示数为0.24A，由欧姆定律R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5}{0.24}$=10.4Ω；
发现I-U图线是一条曲线，电压与电流不是一次函数的关系，原因小灯泡的电阻不是定值，而是随温度的变化而变化；
（4）还想测量额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻，因电压表的15V量程已经损坏，故只能使用0-3V量程，考虑到电源电压为4.5V，根据串联电路的总电压等于各部分电压和，所以可将电压表并联在滑动变阻器的两端，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为4.5V-3.8V=0.7V时，小灯泡两端的电压一定为3.8V．
故答案为：（1）如右上图所示；
（2）断开；A；
（3）10.4；灯丝的电阻与温度有关；
（4）把电压表并联在滑动变阻器的两端．

点评 本题涉及伏安法测电阻的基本知识，最后一问，考查在特殊情况下学生灵活运用知识解决实际问题的能力和设计实验方案的能力．