Question

小明为测量小灯泡的电阻（电阻约为10Ω），设计了如图甲所示的电路图．已知电源电压恒定，准确值未知，小

小明为测量小灯泡的电阻（电阻约为10Ω），设计了如图甲所示的电路图．已知电源电压恒定，准确值未知，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样．（1）图乙是小明根据电路图连接的实物图．闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡______；经检查，是由于一根导线连接错误．请你在实物图中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线．（2）小明正确连接电路后，闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数很大，那么该电路出现的故障可能是______．（3）小明排除故障后，继续实验，测得三组数据，请你帮他设计此实验的表格．（4）当小灯泡两端电压为2.5V时，灯正常发光，．通过灯泡的电流如图丙所示，读数为______A，灯泡正常发光的电阻为______Ω．（5）在整理器材时，小明发现电压表损坏，在不改变电路连接的情况下，利用剩下的：导材还能否测出小灯泡的电阻？（不考虑温度对灯丝电阻的影响），请你帮他设计实验电路图，简单描述实验步骤，写出数学表达式．实验步骤：______；电路图：______；表达式：R=20Ω×I2I1?I2R=20Ω×I2I1?I2．

Answer 1

（1）由原实物图知，电压表与灯泡串联在电路中，由于电压表阻值太大，所以通过灯泡电流非常小，因此灯泡不亮；
测量灯泡电阻的电路图如下图，从电源正极-开关-电流表-滑动变阻器-灯泡-电源负极，电压表并联在灯泡两端，所以灯泡和电流表之间导线连接错误．
故答案为：不亮；实物连接如下．

（2）灯泡不亮，电流表无示数，说明电路无电流；电压表有示数且较大，说明电路有电压且与电压表串联的电路是通路，所以故障原因是灯泡断路；
故答案是：断路．
（3）此实验的目的是测量灯泡电阻，采用的方法是伏安法，需要直接测量的物理量有电压和电流，然后用公式R=

U

I

得到电阻值；同时为研究电阻与温度的关系，需要改变电阻两端电压，进行三次实验．所以表格设计如下：

实验次数	U/V	I/A	R/Ω
1
2
3

（4）由图知，电流表选择的是0～0.6A量程，对应的分度值为0.02A，此时电流表的示数为I=0.3A
灯泡正常发光时的电阻为R=

U

I

=

2.5V

0.3A

≈8.3Ω．
故答案为：0.3；8.3．
（5）答：
实验电路设计：把滑动变阻器调到最大阻值处，作为定值电阻与灯泡串联，测出电路电流；把滑动变阻器滑片移到最小阻值处，使灯泡与电源串联，测出电路电流．
①电路图如图乙所示．

②主要实验步骤如下：
a．把滑片P移到b端，读出电流表的读数I₁；
b．把滑片P移到a端，读出电流表的读数I₂．
③灯泡电阻表达式为R=

20Ω×I2

I1?I2

．