Question

10．康康进行“测定小灯泡的电阻”的实验时，他已连接好了部分电路，如图所示．已知电源电压为3V且保持不变，小灯泡的额定电压为2.5V，请你接着完成下列步骤：

（1）电路中只缺少一根导线，请你用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整（要求：滑片向右滑动时，电压表的示数变大）；
（2）实验前，连接电路时开关S应当处于断开状态；实验中，移动滑动变阻器的滑片P到某一位置，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片P向左（填“左”或“右”）端移动；
（3）当电压表的示数如图乙所示时，电流表的示数如图丙所示，则通过小灯泡的电流大小为0.2A，此时小灯泡的电阻是6.5Ω．
（4）马虎组在实验时，连接好电路后闭合开关，小灯泡闪亮一下就熄灭．检查发现小灯泡的灯丝已烧断．分析原因是闭合开关时，滑动变阻器连入电路的电阻为最小值（填“最大值”或“最小值”），导致电流过大而形成的．

Answer 1

分析 （1）要测定小灯泡的电阻，需要知道小灯泡两端电压和通过的电流，所以需要电流表串联在电路中，电压表与灯泡或滑动变阻器串联；要求滑片向右滑动时，电压表的示数变大，首先确定电压表的位置，然后根据串联电路特点确定滑动变阻器接法；
（2）为保护电路，连接过程中开关要断开；要测量灯泡正常发光时的电阻，两端电压应该等于额定电压；已知电压表测量的是滑动变阻器两端电压，根据示数确定滑片移动方向；
（3）已知电源电压和滑动变阻器两端电压，可以得到灯泡两端电压；已知灯泡两端电压和通过的电流，可以得到灯泡电阻．
（4）小灯泡闪亮一下就熄灭，说明灯泡实际电压大于其额定电压，由此分析原因．

解答 解：
（1）由图知，电压表两个接线柱分别连接了灯泡右侧和开关右侧，所以不可能与灯泡并联，因此是与滑动变阻器并联．根据“滑片向右滑动时，电压表的示数变大”的要求，需要将滑动变阻器的左下接线柱连接灯泡的右接线柱．如下图所示；

（2）在实验前，连接电路时开关S应当处于断开状态；
已知电压表测量滑动变阻器两端电压，示数为1.7V，而灯泡正常发光的电压是2.5V，所以需要减小滑动变阻器两端电压，因此将滑片向左滑，减小滑动变阻器接入电路的电阻；
（3）灯泡两端电压为U=3V-1.7V=1.3V，
此时的电路电流为I=0.2A，此时灯泡接入电路的电阻为R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.3V}{0.2A}$=6.5Ω．
（4）闭合开关小灯泡闪亮一下就熄灭，说明灯泡实际电压大于其额定电压，电流过大，原因是闭合开关时，滑动变阻器连入电路的电阻为最小值．
故答案为：（1）见上图；（2）断开；左；（3）0.2；6.5；（4）最小值．

点评 本题考查了实物电路的连接、电路故障的判断、电表读数、功率的计算以及图象的认识和理解，电阻与温度的关系，综合性较强，有代表性．