Question

17．圖甲是測量小燈泡（U_額=2.5V）電阻的電路．電源電壓恒為4V．
（1）請將圖甲中的電路連接完整．（要求滑片P向右滑動時電燈變亮，導線不允許交叉）
（2）實驗中，滑動變阻器除了保護電路外，還可以改變小燈泡兩端的電壓和通過的電流，多測幾組數(shù)據(jù)．
（3）如表是記錄的部分實驗數(shù)據(jù)，圖乙是第1次實驗中電流表的示數(shù)，該示數(shù)為0.24A．這5次實驗中，燈泡電阻的最大值為10.42Ω（結(jié)果保留兩位小數(shù)）．為了完成這5次實驗，應該選取最大阻值不小于45Ω的滑動變阻器．

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5
電壓U/V	2.5	2.0	1.5	1.0	0.4
電流I/A		0.22	0.19	0.16	0.08

Answer 1

分析 （1）本實驗是測量小燈泡的電阻實驗，要根據(jù)燈泡的額定電壓值來確定電壓表的量程并與燈泡并聯(lián)，滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，滑片P向右滑動時電燈變亮說明電路中的電流變大，滑動變阻器接入電路中的電阻變小即右下方接線柱必須接入電路中；
（2）滑動變阻器滑片滑到最大阻值處電路中電流最小，對電路起保護作用，移動滑動變阻器滑片，改變電路電流，改變燈泡的電壓和電流，能完成多次實驗，能比較燈泡在不同溫度下的電阻大小；
（3）根據(jù)電流表的量程和分度值讀出第1次實驗中電流表的示數(shù)；根據(jù)歐姆定律結(jié)合表中的數(shù)據(jù)求出不同電壓下燈泡的電阻，然后確定這5次實驗中燈泡電阻的最大值；當燈泡兩端的電壓最小時滑動變阻器接入電路中的電阻最大，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，利用串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的阻值即可得出滑動變阻器的提供的最小阻值．

解答 解：（1）燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表的量程為0～3V，且與燈泡并聯(lián)；滑動變阻器的右下方接線柱與燈泡串聯(lián)時，可滿足“滑片P向右滑動時電燈變亮”，實物圖如下圖所示：

（2）閉合開關前，滑動變阻器的滑片處于最大阻值處，總電阻最大，電流最小，對電路起保護作用；
移動滑動變阻器的滑片，改變燈泡的電壓和電流，計算燈泡電阻，完成多次實驗，能夠得出燈泡在不同溫度下的電阻值；
（3）電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，第1次實驗中電流表的示數(shù)為0.24A；
根據(jù)R=$\frac{U}{I}$，分別代入五次對應的實驗數(shù)據(jù)可得，這5次實驗中燈泡的電阻依次為：10.42Ω、9.09Ω、7.89Ω、6.25Ω、5.00Ω，故這5次實驗中燈泡電阻的最大值為10.42Ω；
由表格數(shù)據(jù)可知，當燈泡兩端的電壓U_L=0.4V時，電路中的電流最小為0.08A，此時滑動變阻器接入電路中的電阻最大；
串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，滑動變阻器兩端的電壓U_滑=U-U_L=4V-0.4V=3.6V，串聯(lián)電路中各處的電流相等，滑動變阻器接入電路中的電阻R_滑=$\frac{U滑}{I}$=$\frac{3.6V}{0.08A}$=45Ω，故滑動變阻器的最大阻值不小于45Ω．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）改變小燈泡兩端的電壓和通過的電流，多測幾組數(shù)據(jù)；
（3）0.24；10.42；45．

點評 本題考查了電壓表量程和選擇和連接、滑動變阻器的正確使用和作用、電流表的讀數(shù)、串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應用，關鍵是會根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程和知道電壓表的示數(shù)最小時滑動變阻器接入電路中的電阻最大．