Question

19．在测量小灯泡正常发光时的电阻的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，图甲是未连接完整的实验电路．

（1）连接实验电路的过程中开关应断开．
（2）请你用笔画线代替导线，将图甲所示的实验电路连接完整（要求滑动变阻器的滑片P向左移动时电流表的示数变大）．
（3）闭合开关后，缓慢移动滑动变阻器的滑片p，同时观察电压表（选填“电压表”或“电流表”）示数的变化，当电压表的示数如图乙所示时，其读数为1.8V；若要测得小灯泡正常发光时的电阻，滑片P应向A（选填“A”或“B”）端移动．
（4）实验时闭合开关，两表均有示数，若将小灯泡从灯座中取走，电压表有示数，电流表无示数（两空均选填“有”或“无”）．
（5）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制了如图丙所示的I-U图象（不计小灯泡电阻随温度的变化）．由图象可知，小灯泡正常发光时的电阻是10Ω．

Answer 1

分析 （1）为保护电路，连接实验电路的过程中开关应断开；
（2）要求滑动变阻器的滑片P向左移动时电流表的示数变大，即电阻变小，据此确定故滑片以左电阻丝连入电路中；
（3）灯在额定电压下正常发光，根据图中电压表小量程读数，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向；
（4）分析电路的连接，确定两表的示数；
（5）根据如图丙所示的I-U图象（为一直线），图象上任一点对应电压与电流的比值即为小灯泡正常发光时的电阻，由欧姆定律求出电阻大小．

解答 解：（1）连接实验电路的过程中开关应断开；
（2）要求滑动变阻器的滑片P向左移动时电流表的示数变大，即电阻变小，故滑片以左电阻丝连入电路中，如下所示：

（3）灯在额定电压下正常发光，闭合开关后，缓慢移动滑动变阻器的滑片p，同时观察 电压表示数的变化，当电压表的示数如图乙所示时，图中电压表分度值为0.1V，其读数为1.8V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，若要测得小灯泡正常发光时的电阻，滑片P应向 A端移动，直到电压表示数为额定电压；
（4）实验时闭合开关，两表均有示数，若将小灯泡从灯座中取走，则电压表串联在电路中，因电压表内阻很大，则电流表无示数，电压表与电源连通，示数接近电源电压，有示数；
（5）因不计小灯泡电阻随温度的变化，即电阻为一定值，根据如图丙所示的I-U图象（为一直线），图象上任一点对应电压与电流的比值即为小灯泡正常发光时的电阻是：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.0V}{0.1A}$=10Ω．
故答案为：（1）断开；（2）如上所示；（3）电压表；1.8；A；（4）有；无；（5）10．

点评 本题测量小灯泡正常发光时的电阻，考查注意事项、电路的连接、操作过程及故障电路的分析和电阻的计算．