Question

8．小華的物理老師在上課之前，測(cè)定了額定電壓為2.5V小燈泡的I與U的關(guān)系的數(shù)據(jù)如下表所示：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6
U/V	0.20	0.80	1.40	2.00	2.50	2.9021
I/A	0.02	0.08	0.14	0.18	0.20	0.21

（1）從數(shù)據(jù)可知，該小燈泡的額定電流為0.20A，正常發(fā)光時(shí)的電阻為12.5Ω．由上述數(shù)據(jù)可以得到小燈泡電阻的變化規(guī)律是燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．
（2）小華想親自做一次，看能否測(cè)得同樣的數(shù)據(jù)．于是她設(shè)計(jì)了如題（a）圖所示的電路，準(zhǔn)備對(duì)該小燈泡進(jìn)行再次測(cè)量，小華找來了實(shí)驗(yàn)器材并連接了部分實(shí)物電路，其中電源用的是2節(jié)1.5v的干電池，滑動(dòng)變阻器的銘牌標(biāo)有“10Ω1A“．
①請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，按照?qǐng)D所示電路，幫小華將圖中缺少的兩根導(dǎo)線補(bǔ)充連接完整．

②閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到B端（選填“A”或“B”）；閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，但電壓表有示數(shù)，則電路可能出現(xiàn)的故障是燈泡斷路．
③小華能通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)得到上述表格中的每一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)嗎？不能（填“能”或“不能”），原因是滑動(dòng)變阻器的阻值太小．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡的額定電壓結(jié)合表格中數(shù)據(jù)確定燈泡的額定電流，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$計(jì)算出電阻，根據(jù)P=UI計(jì)算出功率；
（2）①將電流表和滑動(dòng)變阻器并聯(lián)在電路中，注意電流表的量程和滑動(dòng)變阻器的接法；
②在閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)移至最大阻值處；
根據(jù)燈泡不亮、電流表無示數(shù)，說明電路斷路，電壓表有示數(shù)，則與電壓表并聯(lián)的電路斷路；
③計(jì)算出滑動(dòng)變阻器所需的最大阻值進(jìn)行判斷．

解答 解：（1）由表格中數(shù)據(jù)知，當(dāng)燈泡兩端的電壓為2.5V時(shí)，電流為0.2A；
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω，
由表格中數(shù)據(jù)知，燈泡兩端的電壓越高、電流越大，燈泡越亮，燈絲的溫度越高；
根據(jù)公式R=$\frac{U}{I}$可得，燈絲的電阻分別為：10Ω、10Ω、10Ω、11.1Ω、12.5Ω、13.8Ω，可見燈絲的電阻隨溫度的升高而增大；
（2）①根據(jù)表格中數(shù)據(jù)知，電流表可選擇0～0.6A的量程，滑動(dòng)變阻器已接了下面一個(gè)接線柱，可再接上面任意一個(gè)接線柱，如圖所示：
；
②滑動(dòng)變阻器接了下面的A接線柱，所以在閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑片移至最右端的B處，使其阻值最大；
閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，說明電路中某處斷路，電壓表有示數(shù)，說明與其并聯(lián)的燈泡斷路；
③由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知，當(dāng)燈泡兩端的電壓為0.2V時(shí)，滑動(dòng)變阻器的電壓應(yīng)為3V-0.2V=2.8V，則滑動(dòng)變阻器的電阻應(yīng)為R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.8V}{0.02A}$=140Ω；
而滑動(dòng)變阻器的最大阻值為10Ω，所以不能得到上述數(shù)據(jù)．
故答案為：（1）0.20；12.5；0.5；（2）①見上圖；②B；燈泡斷路；③不能；滑動(dòng)變阻器的阻值太小．

點(diǎn)評(píng) 此題考查了實(shí)物電路的連接，考查了有關(guān)電阻、功率的計(jì)算，同時(shí)考查了滑動(dòng)變阻器的使用及電路故障的分析，同時(shí)涉及到了串分壓的知識(shí)．