Question

楠楠同學(xué)在資料上看到了一份材料，某大學(xué)物理系的同學(xué)再測(cè)定額定電壓為2.5V小燈泡的電阻的實(shí)驗(yàn)中，得到部分U和I的數(shù)據(jù)如表所示：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6
U/V	0.20	0.80	1.40	2.00	2.50	3.00
I/A	0.02	0.08	0.14	0.18	0.20	0.21

（1）楠楠根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，畫(huà)出該小燈泡的電流跟電壓變化的圖象，于是設(shè)計(jì)了如圖1所示的坐標(biāo)圖．
①請(qǐng)你幫楠楠在坐標(biāo)圖中畫(huà)出該小燈泡的電流跟電壓變化的圖象；
②從材料或圖象中可知，該小燈泡的額定電流為

 

A，正常發(fā)光時(shí)的電阻為

 

Ω；
（2）楠楠還想利用初中的物理實(shí)驗(yàn)器材，通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證上述表格中的每一組數(shù)據(jù)是否正確，于是她又設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖，同時(shí)找來(lái)了實(shí)驗(yàn)器材并連接了部分實(shí)物電路，其中電源用的是2節(jié)新干電池，滑動(dòng)變阻器的電阻可在0～50Ω內(nèi)調(diào)節(jié)．
1、請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，按照如圖所示電路圖，幫楠楠將如圖乙中的實(shí)物電路圖連接完整；
2、閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到

 

端（選填“A或B”）；實(shí)驗(yàn)中，由于操作不小心等原因，導(dǎo)致電壓表的示數(shù)變?yōu)榱悖�電流表的示�?shù)增大，則電路可能出現(xiàn)的故障是

 

．
3、楠楠通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證上述表格中的每一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的正確性，你認(rèn)為楠楠能做到嗎？請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明理．

 

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Answer 1

分析：（1）①由表中數(shù)據(jù)先將各點(diǎn)描在坐標(biāo)紙上，用平滑的由線相連即可得出電壓與電流的關(guān)系圖象；
②由圖可知額定電壓為2.5V時(shí)所對(duì)應(yīng)的電流，由歐姆定律可求得燈泡的電阻；
（2）①滑動(dòng)變阻器為限流接入，故應(yīng)分別接下邊和上邊各一接線柱，故應(yīng)接上邊的一個(gè)接線柱；同時(shí)電流表應(yīng)選0～0.6A量程；
②為保證安全，滑動(dòng)變阻器應(yīng)全部接入，故可知滑片應(yīng)滑到最大阻值處；若電壓表示數(shù)為零，電流表示數(shù)增大，則可能為與電壓表并聯(lián)部分短路；
③因?qū)嶋H情況中，導(dǎo)線以及電源等都有電阻，而電源電壓只有3V，故無(wú)法在實(shí)驗(yàn)中使燈泡兩端獲得3V的電壓．

解答：解：（1）①由描點(diǎn)法可得出電壓與電流的關(guān)系，如圖所示：

②由題意知，燈泡的額定電壓為2.5V，由表格數(shù)據(jù)可知，當(dāng)電壓為2.5V時(shí)，電流為0.20A；由歐姆定律得：
燈泡電阻R=

U

I

=

2.5V

0.20A

=12.5Ω；
（2）①由原理圖可知，電流表、燈泡及滑動(dòng)變阻器應(yīng)串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器接上面任一接線柱，電流表取0～0.6A量程；故答案如圖：
②為保證安全，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器全部電阻接入，即滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)滑到A側(cè)；
因電流表示數(shù)增大，說(shuō)明電路中電阻減小，而電壓表示數(shù)為零，說(shuō)明與電壓表并聯(lián)部分應(yīng)發(fā)生短路，即燈泡短路；
③不能做到，因?yàn)殡娫措妷翰?V，導(dǎo)線和電源都有電阻，燈泡兩端的電壓不可能達(dá)到3V；最小電流也不能達(dá)到0.02A；
故答案為：（1）①如圖所示；②0.20，12.5；
（2）①答案如圖；②A，燈泡短路；③不能做到；因?yàn)殡娫措妷翰?V，導(dǎo)線和電源都有電阻，燈泡兩端的電壓不可能達(dá)到3V；最小電流也不能達(dá)到0.02A．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了坐標(biāo)圖的畫(huà)法及實(shí)物圖的連接，要求根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理及作圖的方法作圖；同時(shí)應(yīng)注意結(jié)合物理規(guī)律分析故障及誤差．