Question

实验课上要测额定电压为2.5V，正常工作电流小于0.4A的小灯泡的电阻．
（1）下面是同学们做实验遇到的情形：
a．当小倩连接完最后一根导线时，小灯泡就发光，小倩出现的错误是______；
b．当小超同学正确连线，合上开关时灯泡发出耀眼的白光，原因可能是______；
c．小成正确连线，操作正确，合上开关后发现灯不亮，电流表指针不动，电压表的示数为6伏，原因可能是______．
d．小雪用小成的实验器材连完导线，操作正确，闭合开关，电压表的示数为5V，电流表的示数为0.2A．实验过程中移动滑动变阻器的滑片，电流表的示数变大，电压表的示数变小，原因可能是______；由此可知，滑动变阻器的最大阻值为______，此时小灯泡的电阻为______．
（2）小雪继续实验，．当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图，电此小灯泡的电阻为______．
（3）通过比较前后两次小灯泡的电阻可以发现______．

Answer

（1）a、为防止电流过大烧坏电路元件，连接电路时开关必须断开；
b、正确连线连接后，合上开关时灯泡立即发出明亮耀眼的光说明电路电流很大，故滑动变阻器的阻值没有调到最大阻值处；
c、合上开关后发现灯不亮，电流表指针不动说明电路断路，电压表示数为6伏说明此时电压表测电源的电压，且与电压表串联的电路是通路，即电压表并联的部分断路；
d、本实验中电压表应测电阻的电压，根据欧姆定律可知，当电流表的示数变大时，灯泡两端的电压应变大，根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压变小，据此分析现象出现的原因；根据此时滑动变阻器的阻值最大，利用欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；根据串联电路的电压特点和欧姆定律求出此时小灯泡的电阻．
（2）根据电流表的量程和分度值读出此时通过灯泡的电流，根据欧姆定律求出此时灯泡的电阻．
（3）通过比较前后两次小灯泡的电阻可知，灯泡功率越大，温度越高，电阻电阻越大．
【解析】
（1）a、连接电路中，为保护电路元件，开关必须断开；而连接完最后一根导线时，小灯泡就发光说明错误的原因：连接电路之前未将开关断开；
b、正确连线连接后，合上开关时灯泡发出耀眼的白光，说明保护电路的滑动变阻器未调至最大阻值就接入电路；
c、小成正确连线，操作正确，合上开关后发现灯不亮，电流表指针不动说明电压表测电源的电压U=6V，且并联的部分断路，即可能灯泡断路；
d、实验过程中移动滑动变阻器的滑片时，电流表的示数变大，电压表的示数变小，说明此现象的原因是：将电压表并联在滑动变阻器两端；
连完导线，操作正确，闭合开关时，滑动变阻器的接入电路的电阻最大，此时两端的电压U滑=5V，电路中的电流I=0.2A，
所以滑动变阻器的最大阻值R滑max===25Ω；
灯泡两端的电压UL=U-U滑=6V-5V=1V，
此时小灯泡的阻值RL===5Ω．
（2）当小灯泡正常发光时UL额=2.5V，
电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，通过灯泡的电流IL额=0.34A；
所以此时灯泡的阻值RL额==≈7.35Ω．
（3）当灯泡两端的电压增大时，通过灯泡的电流增大，灯泡的实际功率变大、温度越高，灯泡的电阻变大；即灯泡灯丝电阻随温度升高而增大．
故答案为：（1）a 连接电路之前未将开关断开；b 滑动变阻器未调至最大阻值就接入电路；c 小灯泡断路；d 将电压表并联在滑动变阻器两端，25Ω，5Ω；（2）7.35Ω；（3）灯泡灯丝电阻随温度升高而增大．