Question

学校科技创新小组用伏安法测量小灯泡的电阻，电源电压为3V，待测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω。

(1)如图甲所示是他们连接的实验电路图，其中有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，正确连接实物图（______）。

(2)电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，滑动变阻器的滑片移动时，电压表无示数、电流表有示数且发生明显变化。产生这种现象的可能原因是______。

(3)故障排除后，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，要测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向______移动（选填“左”或“右”）；

(4)通过移动滑动变阻器的滑片P记录了多组数据，并作出了如图丙所示的I－U图像，由图可知小灯泡正常发光时的电阻为______Ω。

(5)完成测量后小明认为还可以用上述实验器材探究“电流与电压关系”，小李认为用上述器材不能完成此探究，你认为小李判断的理由是______。

(6)小金尝试用下面的方法将电流表改装成可直接测电阻的表，设计了如图所示电路，在M、N中可接待测电阻R_x。已知电流表的量程为0～0.6A，电源电压为12。

①闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P移至B端；

②先将M、N直接用导线连接，并移动滑动变阻器的滑片使电流表满偏，电流表的0.6A刻度上标注的电阻值为0，此时滑动变阻器的阻值为______。

③电流表的0.2A刻度处，标注的电阻值为______。

④请写出电流表的刻线I与待测电阻R_x的关系式：______。改装后可直接测电阻的表，其表盘刻度______（选填“均匀”或“不均匀”）。

Answer

小灯泡短路 左 12.5 在探究电流与电压关系时，要控制电阻不变，灯丝的电阻随温度的升高而增大 20Ω 40Ω 不均匀

【解析】

(1)如图甲所示的实物图连接，滑动变阻器在电路中无法起到调节小灯泡两端的电压的作用，连接正确的实物图，如图所示：

。

(2)[2]小灯泡不亮，滑动变阻器的滑片移动时，电压表无示数、电流表有示数且发生明显变化，说明电路发生了短路，且小灯泡不亮，说明是小灯泡短路。

(3)[3]当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，电压表的示数是2.1V，小于2.5V，要测量小灯泡正常发光时的电阻，因为小灯泡的额定电压是2.5V，所以应该向左移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V。

(4)[4]由图丙可知，电压为2.5V时，电流为0.2A，所以此时小灯泡的电阻为

(5)[5]在探究电流与电压关系时，要控制电阻不变，灯丝的电阻随温度的升高而增大，灯丝的电阻是在发生变化的，所以，小李认为用上述器材不能完成此探究。

(6)[6]因为电源电压为12，将M、N直接用导线连接，并移动滑动变阻器的滑片使电流表满偏，电流表的0.6A刻度上标注的电阻值为0，此时滑动变阻器的阻值为

[7] 电流表的0.2A刻度处，标注的电阻值为

[8]已知电源电压为U，滑动变阻器的阻值为20Ω，滑动变阻器和Rx串联，根据欧姆定律的公式，可写出电流表的刻线I与待测电阻Rx的关系式为。

[9]改装后可直接测电阻的表，其表盘刻度是不均匀的，因为电流和电压不是成正比关系。