Question

小明和小楠同学想测量一个定值电阻的阻值．（1）如图1甲是他俩设计的实验电路，请你依照图甲用笔画线代替

小明和小楠同学想测量一个定值电阻的阻值．（1）如图1甲是他俩设计的实验电路，请你依照图甲用笔画线代替导线在图1乙中将没有连接完的实物电路补充完整，并要求滑动变阻器向左移动时电流表示数变大．（2）小明连接完电路后，闭合开关，灯泡不发光，观察电流表有示数，电压表无示数，请你分析故障原因：______．（3）若小明同学在做实验时，移动滑片的位置，发现电流表示数变大时，电压表示数却变小，你分析一下产生这个现象的原因是______．（4）小楠连接好电路后，进行了实验，但是由于小楠同学的疏忽，做完实验后才发现，把测量的电流值都写在草稿纸上而忘了填入记录表格中．请你帮助小楠同学把记录在草稿纸上的电流值填入表中． 实验次数 1 2 3 电压U/V 1.0 1.8 2.5 电流I/A ______ ______ ______（5）完成上述实验后，小楠同学想用原电路测量一个额定电压为2.5V的小灯泡的电阻．他用灯泡替换了电阻，按同一电路连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光，并很快熄灭，检查后发现连线正确，请你找出实验中操作不当之处①______②______（写出一种即可）．（6）小楠同学排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器，测得五组实验数据如下表所示： 实验次数 电压表读数/V 电流表读数/A 灯泡电阻/Ω 灯泡电阻的平均值/Ω 1 0.5 0.16 3.13 R=3.13+5.00+5.56+6.25+7.355＝5.46 2 1.0 0.20 5.00 3 1.5 0.27 5.56 4 2.0 0.32 6.25 5 2.5 0.34 7.35a．根据上述表格，计算出小灯泡的额定功率是______W．b．你认为她的表格设计合理吗？______ 为什么？______c．根据上述实验数据，小楠画出小灯泡的电流随其两端电压变化的关系曲线，如图2，由图可知灯泡电阻的变化规律是______．

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Answer 1

解：（1）电源电压是1.5V×2=3V，电阻、滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在电阻两端，电路图如图所示．
（2）灯泡不亮，可能是灯泡断路或短路或灯泡之外电路断路造成的，灯泡短路时，电流表有示数，电压表无示数，符合电路故障现象．
（3）待测电阻与滑动变阻器串联，滑动变阻器接入电路的阻值变小时，电路电流变大，电流表示数变大，滑动变阻器电压变小，由串联电路特点可知，待测电阻两端电压变大，由题意可知：电流表示数变大时，电压表示数却变小，由此可见：滑动变阻器接在滑动变阻器两端．
（4）由欧姆定律可知，随电阻两端电压的增大，通过电阻的电流增大，据此把草稿纸上的数据填入表中，如下表所示：

实验次数	1	2	3
电压U/V	1.0	1.8	2.5
电流I/A	0.17	0.30	0.42

（5）连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光，表明：连接完最后一根导线，电路是闭合的，说明连接电路时，开关没有断开；灯泡发出耀眼的光，这说明：灯泡实际功率很大，通过灯泡电流较大，电路电阻较小，连接电路时，滑动变阻器的最大阻值没有介入电路．
（6）a、由表中实验数据可知，灯泡额定电压2.5V对应的电流是0.34A，则灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.34A=0.85W；
b、由表格可知，求出灯泡在不同电压下的电阻后，又求电阻的平均值，这是错误的，因为：灯泡电阻随温度的变化而变化，灯泡在不同电压下的阻值不同，求灯泡不同电压下电阻的平均值没有意义．
c、∵I=

U

R

，∴R=

U

I

，由图2所示I-U图象可知，随灯泡电压U增大，通过灯泡的电流I增大，但△U＞△I，由R=

U

I

可知，随灯泡电压增大，灯泡电阻变大．
故答案为：（1）电路图如图所示；（2）灯泡短路；（3）电压表与滑动变阻器并联；（4）如上表所示；
（5）连接电路时开关没有断开；滑动变阻器阻值没有全部接入电路；（6）a、0.85；b、不合理；
灯泡在不同电压下阻值不同，求灯泡电阻的平均值没有意义；c、随电压增大，灯泡电阻增大．