小明做测“小灯泡电阻”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V（灯正常发光时电阻为10Ω左右）的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线．（

Question

小明做测“小灯泡电阻”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V（灯正常发光时电阻为10Ω左右）的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线．
（1）如图甲所示是小明没有连接完整的实物电路，请你用笔画线代替导线，帮小明将实物电路连接完整．
（2）小明连好电路闭合开关后，发现小灯泡发光较暗，无论如何移动滑动变阻器滑片P，小灯泡亮度都不变，则原因可能是___．
（3）小明调整电路后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V．要测得小灯泡正常工作时的电阻，应将滑片P向___（选填“左”或“右”）端滑动．
（4）小明通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成了如图乙所示的U-I图象，该图是一条曲线，原因是小灯泡电阻受___影响，根据图象提供的信息，可计算出小灯泡正常工作时的电阻是___Ω．
（5）实验结束后，小明仅将小灯泡换成定值电阻，来探究“电流与电阻的关系”，小明想要完成四组实验，准备好的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω．
①将电路连接正确后，闭合开关，移动变阻器的滑片P，使定值电阻两端的电压为2V，电流表示数如图丙所示，为___A，则此时滑动变阻器的阻值为___Ω．
②断开开关，将定值电阻换成阻值为10Ω的电阻，其余不动，闭合开关，电压表示数将___（选填“变大”或“变小”），为完成此四组实验，滑动变阻器的最大电阻应不小于___Ω．

Answer 1

（1）灯的额定电压为2.5V，电压表选用小量程与灯并联，因灯正常发光时电阻为10Ω左右，由欧姆定律，小灯泡正常工作时的电流约为：
I=(U)/(R)=(2.5V)/(10Ω)=0.25A，电流表选用小量程串联在电路中，如下所示：

（2）小明连好电路闭合开关后，发现小灯泡发光较暗，说明电路为通路，且电路中电流较小，电阻较大；无论如何移动滑动变阻器滑片P，小灯泡亮度都不变，说明变阻器失去了变阻的作用，则原因可能是将变阻器的下面两个接线柱连入了电路；
（3）灯在额定电压下正常发光，电压表示数为2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，直到电压表示数为额定电压；
（4）因小灯泡电阻受温度的影响，即不是一个定值，根据欧姆定律的变形公式U=IR，绘制成了的U-I图象是一条曲线；根据图象提供的信息，灯在额定电压下2.5V的电流为0.2A，可计算出小灯泡正常工作时的电阻：
R=(U)/(I)=(2.5V)/(0.2A)=12.5Ω；
（5）①将电路连接正确后，闭合开关，移动变阻器的滑片P，使定值电阻两端的电压为2V，电流表示数如图丙所示，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为I′=0.4A，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压：
U_滑=U-U_定=6V-2V=4V，
根据串联电路电流的规律和欧姆定律的变形公式，则此时滑动变阻器的阻值：
R_滑=(U滑)/(I′)=(4V)/(0.4A)=10Ω；
②在①中，定值电阻的大小为：
R_定=(U定)/(I′)=(2V)/(0.4A)=5Ω，断开开关，将定值电阻换成阻值为10Ω的电阻，其余不动，闭合开关，由分压原理，电压表示数将变大；
研究电流与电阻的关系时，要控制电压表示数为2V不变，根据电路电压的规律，
U_滑=U-U_定=6V-2V=4V，
变阻器的电压为电压表示数的(4V)/(2V)=2倍，由分压原理，变阻器连入电阻中的电阻为定值电阻的2倍，即为2×10Ω=20Ω，故为完成此四组实验，滑动变阻器的最大电阻应不小于20Ω．
故答案为：（1）如上所示；（2）将变阻器的下面两个接线柱连入了电路；（3）右；（4）温度；12.5；（5）①0.4；10；②变大；20．