Question

【題目】學(xué)校本部霸氣雕姐帶著學(xué)生一起做“測量燈泡正常發(fā)光的電阻"實(shí)驗(yàn)，所用電源電壓為4V， 小燈泡上標(biāo)有“ 2.5V"的字樣，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格是“ 10 Ω 1A" ．

(l)實(shí)驗(yàn)前觀察電流表時(shí)，電流表指針如圖1甲所示，接下來的操作是_____；

(2)請你根據(jù)圖1乙電路圖，用筆國線代替導(dǎo)線，將圖1丙中的實(shí)物圖連接完整．

（_____________）

(3)連接好電路之后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片到某一位置，電壓表如圖2甲所示，現(xiàn)在要測燈泡在額定電壓下的電阻，應(yīng)將滑片向___(“左"或“右")滑動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為____V． 如果燈泡正常工作時(shí)的電流如圖2乙所示，則燈泡電阻為 __________Ω(結(jié)果保留一位小數(shù))．

(4)這個(gè)實(shí)驗(yàn)是否能夠用來探究電流與電壓的關(guān)系？__________，原因是______；

(5)為了研究電流與電阻的關(guān)系，同學(xué)們找到幾個(gè)定值電阻，分別是5Ω，10Ω，15Ω，20Ω，30Ω．先用5 Ω的電阻替換掉電路中的燈泡，移動(dòng)滑片，使電壓表示數(shù)為2.5V，然后換上了10Ω的電阻，移動(dòng)滑片，最終電流表示數(shù)應(yīng)該是__________A．

(6)當(dāng)用20 Ω的電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)始終達(dá)不到2.5V．大家集思廣益，最終找到了解決辦法：將其中一個(gè)定值電阻串聯(lián)入電路中后，既可以用20Ω的電阻完成實(shí)驗(yàn)，也可以用30Ω的電阻完成實(shí)驗(yàn)．那么，選擇串入電路的電阻是__________Ω．

Answer 1

【答案】對電流表進(jìn)行調(diào)零； ； 右； 2.5V； 8.3； 不能； 燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，不滿足控制變量原則； 0.25A； 10Ω．

【解析】

(1)[1]由圖1可知，在實(shí)驗(yàn)前電流表指針沒有指在零刻度線上，應(yīng)對電流表進(jìn)行調(diào)零，使電流表指針指在零刻度線上；

(2)[2]滑動(dòng)變阻器應(yīng)與燈泡串聯(lián)，題中要求滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)，連入電路的阻值變大，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)接左下接線柱，實(shí)物電路圖如圖所示：

(3)[3] [4]由圖可知，電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，燈泡兩端的電壓為2.8V，為測額定功率，燈兩端電壓應(yīng)為2.5V，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知，滑動(dòng)變阻器分得的電壓較小，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器兩端電壓，增大變阻器接入電路的阻值，所以應(yīng)向右移動(dòng)滑片，直到電壓表示數(shù)為2.5V為止；

[5]當(dāng)燈泡兩端的電壓為2.5V時(shí)，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，由圖可知，通過燈泡的電流為0.3A，則燈泡的電阻：

(4)[6]要研究電流和電阻的關(guān)系，要控制電阻的大小不變，因?yàn)闊艚z的電阻隨溫度的升高而增大，所以這個(gè)實(shí)驗(yàn)不能用來研究電流與電壓的關(guān)系

[7]燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，不滿足控制變量原則

(5)[8]探究電流與電阻的關(guān)系，需保證電阻兩端的電壓一定，

當(dāng)電壓U=2.5V，R=10Ω時(shí)，電路中的電流：

;

(6)[9]當(dāng)換上20Ω的電阻后，電路中的電流

電阻的電壓

所以無論怎樣調(diào)節(jié)滑片，電壓表示數(shù)都不能到2.5V，則應(yīng)該跟電路串聯(lián)一個(gè)電阻R2，串聯(lián)上電阻后即可以完成20Ω的電阻，也可以完成30Ω的電阻；

當(dāng)接入30Ω的電阻時(shí)，電流

,

所以

，

因?yàn)槎ㄖ惦娮韪鳛?/span>5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，故應(yīng)選擇10Ω的定值電阻。