Question

【題目】小文研究小燈泡電阻，設計并連接電路如圖所示。所選燈泡額定電壓為 2.5V：

實驗次數(shù)	1	2	3
電壓U/V	1.0	1.5	2.5
電流I/A	0.20	0.25	0.30
電阻R/Ω
燈泡亮度	稍亮	較亮	更亮

(1)實驗中測量小燈泡電阻的實驗原理是_____；反映燈絲電阻變化的證據(jù)是_____；

(2)連接電路后，開關 S 閉合，燈泡不亮，電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，若電路中只有一處故障，這個故障可能是_____。排除故障后，小文進行“研究小燈 泡電阻”的實驗，收集的信息如上面的表格所示。根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可得結論是_____；

(3)以上實驗結束后，小文不慎將電流表損壞，他想利用現(xiàn)有器材和表格中的數(shù)據(jù)準確測出一個阻值適當?shù)奈粗�電�?/span> RX 的阻值，請你將小文的實驗補充完整：

①設計電路圖如圖所示；

②閉合開關 S，先移動滑片 P 使電壓表的示數(shù)為 1.0V；保持滑片 P 位置不動，再將電壓表并聯(lián)在未知電阻 RX 兩端，記下電壓表示數(shù)為 U1，結合表格中的數(shù)據(jù)計算出 RX1＝_____；

③按照②的方法分別測出當燈泡兩端的電壓為 1.5V、2.5V 時，未知電阻兩端的電壓分別為 U2、U3；

④則 RX＝_____。

Answer 1

【答案】歐姆定律 電流變化的倍數(shù)小于電壓變化的倍數(shù) 燈泡被短路 燈絲電阻隨溫度升高而增大

【解析】

(1)[1]本實驗為伏安法測測量小燈泡電阻，實驗原理是歐姆定律。

[2]分析表格數(shù)據(jù)可知，電流變化的倍數(shù)小于電壓變化的倍數(shù)，說明燈絲電阻不是定值，而是變化的。

(2)[3]閉合開關，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，說明電路中無斷路故障；燈泡不發(fā)光，電壓表無示數(shù)，則故障為小燈泡短路。

[4]由表格數(shù)據(jù)可得三次實驗中燈絲的電阻分別為

R1===5Ω， R2===6Ω， R3==8.3Ω

燈絲的電阻逐漸增大，分析可知，通過燈絲的電流增大時，燈絲溫度升高，燈絲電阻隨溫度升高而增大。

(3) ②[5]據(jù)題意，電壓表首先與燈泡并聯(lián)，閉合開關 S，先移動滑片 P 使電壓表的示數(shù)為 1.0V；由表可知，通過燈絲的電流為0.20A，保持滑片 P 位置不動，再將電壓表并聯(lián)在未知電阻 RX 兩端，記下電壓表示數(shù)為 U1，據(jù)串聯(lián)電路電流相等，此時通過電阻 RX 的電流為0.20A，由歐姆定律得

RX1＝=

即RX1＝。

③④[6]同理可計算出未知電阻兩端的電壓分別為 U2、U3時，未知電阻RX 的電阻

RX2＝=，RX3＝=

則

RX＝=

即RX＝。