图甲所示是小明做“练习测定小灯泡的电流和电压”的实验电路图,其中被测小灯泡的额定电压为3V,电阻约为10Ω.有以下器材:

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  • 解题思路:(1)连接电路时,为了保护电路,开关应该断开;

    (2)据图乙可以找出灯泡在0.2A时的电压,故据欧姆定律计算可得电阻;

    (3)灯丝的电阻与温度有关,随温度的升高而增大,不同温度下的电阻不同;

    (4)此题利用等效替代法来解决,也就是用这个标准的电阻箱(看得出电阻阻值)来代替待测电阻.那么,怎么判定是等效的?这就是利用电压表,电压表的示数相同,说明电阻箱和待测电阻起到的效果是一样的.

    (1)连接电路的过程中,开关应处于断开状态;

    (2)当灯泡的电流是0.2A时,对应的电压是1V,所以据I=[U/R]可知,R=[U/I]=[1V/0.2A]=5Ω;

    (3)图乙显示灯泡的I-U图象并非一个正比例函数图象,是由于灯丝的电阻随温度的升高而增大导致的;

    (4)具体实验过程为:如图1所示,现将小灯泡接入电路,条件滑片使得小灯泡的电压为3V,而后断开开关,将小灯泡取下换成电阻箱如图2所示,闭合开关后,保持滑片位置不变,调节电阻箱的阻值,使得电阻箱两端的电压也是3V,故此时电阻箱的电阻的阻值与小灯泡3V时的电阻相等.

    故答案为:(1)断开;(2)5;(3)灯丝电阻受温度影响而改变;(4)电路图见上图;具体实验过程为:如图1所示,现将小灯泡接入电路,条件滑片使得小灯泡的电压为3V,而后断开开关,将小灯泡取下换成电阻箱如图2所示,闭合开关后,保持滑片位置不变,调节电阻箱的阻值,使得电阻箱两端的电压也是3V,故此时电阻箱的电阻的阻值与小灯泡3V时的电阻相等.

    点评:

    本题考点: 伏安法测电阻的探究实验.

    考点点评: 知道连接电路时的注意问题、欧姆定律的应用和等效替代法在电路中的应用是解决该题的关键.

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