Question

在“测定小灯泡的电阻”实验中，有如下器材：电压表、电流表、开关、电压为9 V的电源、“3.8 V　1.5 W”的小灯泡、标有“25 Ω　1.5 A”的滑动变阻器、导线若干。

(1)请用笔画线代替导线，按照图甲所示的电路图，将图乙的实物电路连接完整。____

(2)甲组同学闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是________(填选项字母)。

A．更换小灯泡

B．检查电路是否断路

C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光

(3)下表是乙组同学按正确的操作测得的数据，从表中计算出三次小灯泡的阻值不相等，其原因是______________。

实验次序	1	2	3
U/V	2.0	3.0	3.8
I/A	0.33	0.34	0.40
R/Ω	6.0	8.8	9.5

(4)若丙组同学的滑动变阻器损坏(其他器材和规格不变)，老师提供了另一只“5 Ω　1 A”的滑动变阻器，小组同学讨论后发现，若要继续用已连接完整的图乙所示电路来测出小灯泡正常发光时的电阻，至少还要在原电路中________(选填“串”或“并”)联一个______Ω的电阻。

（拓展一：缺电流表）老师又拿来一个额定电流为I_额的小灯泡，准备测量这个小灯泡的额定功率。设计了如图丙所示电路，电源电压未知、电阻的阻值为R₀，请你将实验步骤补充完整。

①只闭合开关S₁，将滑动变阻器的滑片移至最左端，读出电压表的示数为U₁；

②只闭合开关S₂，再次调节滑片，直到电压表的示数为________，此时小灯泡正常发光，电压表的示数为U₂；

③小灯泡额定功率的表达式是P_额＝________。

（拓展二：缺电压表）甲组的小军认为不需要电压表也可以测出小灯泡(额定电压为2.5 V)正常发光时的电阻，于是他找来了阻值为R₀的定值电阻和一个单刀双掷开关。请在虚线框中画出他设计的电路图，______并写出实验步骤及小灯泡正常发光时电阻的表达式。

实验步骤：____________________

小灯泡的正常发光时的电阻R_L＝________。

Answer

见解析 C 小灯泡的电阻随着温度的升高而增大 串 8 U1－I额R0 U1－U2)I额 见解析 先闭合开关S，将开关S1扳向2，调节滑动变阻器滑片，使电流表示数为，再将开关S1扳向1，保持滑动变阻器的滑片不动，记录电流表的示数I

【解析】

(1)如图甲所示

甲

【拓展二】如图乙所示

乙

(1)滑动变阻器串联在电路中，接线规则是“一上一下”，由图甲可知滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路中的阻值变小，故选右下接线柱接入电路中；由小灯泡的规格可计算出，当小灯泡正常发光时通过灯泡的电流I＝≈0.39 A，故将小灯泡的左接线柱接电流表的“0.6”接线柱即可；(2)闭合开关后，小灯泡不亮，电流表有示数，原因可能是电路中电阻过大，应先移动滑动变阻器的滑片，减小接入电路的电阻，观察小灯泡是否发光，故选C；(3)三次小灯泡的阻值不相等，原因是小灯泡的电阻随着温度的升高而增大；(4)电源电压为9 V，小灯泡的额定电压为3.8 V，应将滑动变阻器和定值电阻串联起来进行分压，串联后两端的电压为9 V－3.8 V＝5.2 V；小灯泡正常发光时的电流为0.4 A，滑动变阻器的最大阻值为5 Ω，则串联电阻的阻值至少为：＝Rmin＝－5 Ω＝8 Ω；【拓展一】步骤①中只有R0，则电源电压为U1；步骤②中，R0，R与小灯泡串联，电压表测量R0与R串联后的电压，测量R和小灯泡串联后的电压，为使小灯泡正常发光，通过电路中的电流应等于其额定电流，则的示数应为U1－I额R0；电压表示数为U2，则小灯泡两端的电压即其额定电压为U1－U2，额定功率为P额＝(U1－U2)I额。【拓展二】闭合开关S，将开关S1扳向2，小灯泡与定值电阻并联，电流表测通过定值电阻的电流，当电流表示数为时，小灯泡正常发光；将开关S1扳向1，此时电流表测干路电流，保持滑动变阻器的滑片不动，记录电流表的示数I，则通过小灯泡的电流为IL＝I－，小灯泡正常发光时电阻RL＝＝.