Question

1．在“用伏安法則小燈泡電阻”的實驗中，待測小燈泡額定電壓為2.5V．

（1）請用筆畫線代替導線，將圖甲所示的實驗電路未連接部分連接好（連線不得交叉）．閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于B（選填“A”或“B”）端．
（2）當開關閉合后，無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現小燈泡都不會發(fā)光．此時電壓表無示數，電流表有示數，則電路可能出現的故障為燈泡短路．
（3）故障排除后，同學們移動滑動變阻器的滑片，記錄多組小燈泡兩端不同的電壓及對應的通過小燈泡的電流值，根據這些數據在坐標紙上繪制出了通過小燈泡的電流隨其兩端電壓變化關系圖象（如圖乙），分析圖象可知，小燈泡正常工作時燈絲電阻為10Ω．
（4）在圖丙中畫出小燈泡在1.5V工作時電流表指針的位置及接線情況．

Answer 1

分析 （1）掌握實物電路的連接方法，注意電壓表應與燈泡并聯(lián)，電流表與燈泡串聯(lián)．在閉合開關前，變阻器的滑片應移至最大阻值處．
（2）閉合開關，發(fā)現燈泡不亮，電流表有示數，而電壓表無示數，出現故障的原因可能是小燈泡短路；
（3）在進行電流表的讀數時，要確定電流表的量程和分度值．將額定電壓和電流代入公式R=$\frac{U}{I}$計算出電阻．
（4）根據圖象讀出1.5V工作時電流表的示數，然后即可畫出指針的位置及接線情況．

解答 解：（1）電壓表應與燈泡并聯(lián)，由于小燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表電壓表量程接0～3V，電流值不是很大，所以電流表可選擇0～0.6A的量程．電路如圖所示：

由于滑動變阻器接了下面右邊接線柱，所以在閉合開關前，應將滑片移至最右端（B端）使其阻值最大．
（2）閉合開關，無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現燈泡不亮，電流表有示數，而電壓表無示數，出現故障的原因可能是燈泡短路；
（3）由圖乙知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以其示數為0.2A．
當電壓為額定電壓2.5V時，小燈泡的電流為0.25A，此時正常發(fā)光，由I=$\frac{U}{R}$可得，R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.25A}$=10Ω
（4）由圖象可知，當小燈泡在1.5V工作時電流表示數為0.2A，因此可選0～0.6A量程，如圖所示：

故答案為：（1）電路圖如圖甲所示；（2）燈泡短路；（3）10；（4）如圖乙所示．

點評 本題考查了伏安法測電阻的電路連接、滑動變阻器的連接、電路故障原因與現象的對應關系等知識點，包含的內容較多．其中，分析電路故障、從圖象變化規(guī)律得到電阻變化規(guī)律是此題的難點．