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19. (枣庄中考)如图甲所示为“测量小灯泡电阻”的实验装置，已知小灯泡标有2.5 V字样。
（1）请用笔画线代替导线，在图甲中将实验电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变亮）。
（2）在检查电路无误后进行实验，当电压表的示数如图乙时，为了测量小灯泡正常发光的电阻，应将滑动变阻器的滑片P向
（3）通过移动滑动变阻器的滑片P，进行多次测量记录数据，并绘制U－I图像如图丙所示，由此可得小灯泡正常发光时的电阻是
（4）根据图丙可知小灯泡的电阻是
（5）根据小灯泡的U－I图像和观察到的亮度变化，还可以发现
（1）请用笔画线代替导线，在图甲中将实验电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变亮）。
（2）在检查电路无误后进行实验，当电压表的示数如图乙时，为了测量小灯泡正常发光的电阻，应将滑动变阻器的滑片P向
B
(A/B)端移动，同时眼睛注意观察电压表
(电压表/电流表/灯泡)，直至灯泡正常发光。（3）通过移动滑动变阻器的滑片P，进行多次测量记录数据，并绘制U－I图像如图丙所示，由此可得小灯泡正常发光时的电阻是
8.3
Ω。（4）根据图丙可知小灯泡的电阻是
变化
(变化/不变)的，你认为原因是灯丝电阻受温度的影响
。（5）根据小灯泡的U－I图像和观察到的亮度变化，还可以发现
灯泡越亮，电阻越大等
。答案
19. （1）
（2）B 电压表 （3）8.3 （4）变化 灯丝电阻受温度的影响 （5）灯泡越亮，电阻越大等解析
【分析】
本题为“测量小灯泡电阻”的电学实验题，需结合电路连接规则、滑动变阻器调节原理、U-I图像分析及电阻影响因素解题：
1. 电路连接：滑动变阻器需“一上一下”接线，根据“滑片右移灯泡变亮”确定接入的下接线柱，使接入电阻随滑片右移减小；
2. 电压调节：先读取电压表当前示数，与灯泡额定电压对比，确定滑动变阻器调节方向，调节时观察电压表示数至额定值；
3. 电阻计算：从U-I图像找到额定电压对应的电流，利用欧姆定律计算正常发光电阻；
4. 电阻变化分析：结合U-I图像中电压、电流的变化，分析电阻的变化，明确灯丝电阻受温度影响；
5. 亮度与功率关系：结合U-I图像和亮度变化，推导实际功率与亮度的关系。
【解析】
（1）滑动变阻器要求滑片向右移动时灯泡变亮，说明电路电流需增大，滑动变阻器接入电阻减小，因此将滑动变阻器的右下接线柱B与开关的右接线柱连接，完成电路；
（2）电压表选用0~3V量程，分度值0.1V，图乙示数为1.8V，小于灯泡额定电压2.5V，需增大灯泡两端电压。根据串联分压规律，应减小滑动变阻器接入电阻，故滑片向B端移动，调节时需观察电压表，直至示数为2.5V；
（3）由图丙U-I图像，当灯泡电压为2.5V时，对应的电流为0.3A，根据欧姆定律，正常发光时电阻$R=\frac{U}{I}=\frac{2.5V}{0.3A}\approx8.3\Omega$；
（4）从U-I图像可知，电压增大时，U与I的比值（电阻）逐渐增大，说明小灯泡电阻变化，原因是灯丝的电阻随温度升高而增大（灯丝电阻受温度影响）；
（5）由U-I图像，电压越大，电流越大，灯泡实际功率$P=UI$越大，亮度越亮，且电阻越大，故可发现：灯泡越亮，实际功率越大（或灯泡越亮，电阻越大）。
【答案】
（1） （2）B 电压表 （3）8.3 （4）变化 灯丝电阻受温度的影响 （5）灯泡越亮，实际功率越大（合理即可）
【知识点】
测量小灯泡电阻、滑动变阻器的使用、影响电阻的因素
【点评】
本题是电学综合实验题，考查电路连接、滑动变阻器调节、电阻计算及电阻影响因素，需结合串联电路规律和U-I图像分析，重点理解灯丝电阻随温度变化的特点，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题为“测量小灯泡电阻”的电学实验题，需结合电路连接规则、滑动变阻器调节原理、U-I图像分析及电阻影响因素解题：
1. 电路连接：滑动变阻器需“一上一下”接线，根据“滑片右移灯泡变亮”确定接入的下接线柱，使接入电阻随滑片右移减小；
2. 电压调节：先读取电压表当前示数，与灯泡额定电压对比，确定滑动变阻器调节方向，调节时观察电压表示数至额定值；
3. 电阻计算：从U-I图像找到额定电压对应的电流，利用欧姆定律计算正常发光电阻；
4. 电阻变化分析：结合U-I图像中电压、电流的变化，分析电阻的变化，明确灯丝电阻受温度影响；
5. 亮度与功率关系：结合U-I图像和亮度变化，推导实际功率与亮度的关系。
【解析】
（1）滑动变阻器要求滑片向右移动时灯泡变亮，说明电路电流需增大，滑动变阻器接入电阻减小，因此将滑动变阻器的右下接线柱B与开关的右接线柱连接，完成电路；
（2）电压表选用0~3V量程，分度值0.1V，图乙示数为1.8V，小于灯泡额定电压2.5V，需增大灯泡两端电压。根据串联分压规律，应减小滑动变阻器接入电阻，故滑片向B端移动，调节时需观察电压表，直至示数为2.5V；
（3）由图丙U-I图像，当灯泡电压为2.5V时，对应的电流为0.3A，根据欧姆定律，正常发光时电阻$R=\frac{U}{I}=\frac{2.5V}{0.3A}\approx8.3\Omega$；
（4）从U-I图像可知，电压增大时，U与I的比值（电阻）逐渐增大，说明小灯泡电阻变化，原因是灯丝的电阻随温度升高而增大（灯丝电阻受温度影响）；
（5）由U-I图像，电压越大，电流越大，灯泡实际功率$P=UI$越大，亮度越亮，且电阻越大，故可发现：灯泡越亮，实际功率越大（或灯泡越亮，电阻越大）。
【答案】
（1）
（2）B 电压表 （3）8.3 （4）变化 灯丝电阻受温度的影响 （5）灯泡越亮，实际功率越大（合理即可）【知识点】
测量小灯泡电阻、滑动变阻器的使用、影响电阻的因素
【点评】
本题是电学综合实验题，考查电路连接、滑动变阻器调节、电阻计算及电阻影响因素，需结合串联电路规律和U-I图像分析，重点理解灯丝电阻随温度变化的特点，难度适中。
【难度系数】
0.5
20. 如图甲所示电路，电源电压为17 V，滑动变阻器$R_1$的铭牌“100 Ω 1 A”，电流表量程0～0.6 A，电压表量程0～15 V，灯泡的额定电压为6 V，其$I-U$关系如图乙所示。只闭合开关S和$S_1$，滑动变阻器的滑片P置于最右端时，电压表的示数为10 V。在保证各元件安全工作的情况下，求：
(1) 小灯泡正常发光时的电阻。
(2) 定值电阻$R_2$的阻值。
(3) 只闭合开关S和$S_2$，滑动变阻器$R_1$允许的取值范围。
(1) 小灯泡正常发光时的电阻。
(2) 定值电阻$R_2$的阻值。
(3) 只闭合开关S和$S_2$，滑动变阻器$R_1$允许的取值范围。
答案
20. (1) 灯泡的额定电压为6 V，从图中可知灯泡的额定电流为0.5 A，小灯泡正常发光时的电阻$R_L=\dfrac{U_L}{I_L}=\dfrac{6\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=12\ \Omega$
(2) 只闭合开关S和S₁，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路电流。滑动变阻器的滑片P置于最右端时，接入的阻值为100 Ω，电压表的示数为10 V。电路电流$I=\dfrac{U_V}{R_1}=\dfrac{10\ \mathrm{V}}{100\ \Omega}=0.1\ \mathrm{A}$，定值电阻两端的电压$U_2=U-U_1=17\ \mathrm{V}-10\ \mathrm{V}=7\ \mathrm{V}$，定值电阻$R_2$的阻值$R_2=\dfrac{U_2}{I}=\dfrac{7\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}}=70\ \Omega$
(3) 只闭合开关S和S₂，灯泡和滑动变阻器串联；灯泡正常发光时，灯泡两端电压最大为6 V，此时电路中的电流最大为0.5 A＜0.6 A，R₁两端的最小电压$U_{1小}=U-U_{L大}=17\ \mathrm{V}-6\ \mathrm{V}=11\ \mathrm{V}$，滑动变阻器接入电路的最小阻值$R_{1小}=\dfrac{U_{1小}}{I_大}=\dfrac{11\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=22\ \Omega$；电压表量程0～15 V，当电压表的示数最大时，灯泡两端的最小电压为$U_{L小}=U-U_{V大}=17\ \mathrm{V}-15\ \mathrm{V}=2\ \mathrm{V}$，从图中可知此时电路中的最小电流为0.3 A，滑动变阻器接入电路的最大阻值$R_{1大}=\dfrac{U_{V大}}{I_小}=\dfrac{15\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=50\ \Omega＜100\ \Omega$，符合题意，所以滑动变阻器R₁允许的取值范围为22～50 Ω
(2) 只闭合开关S和S₁，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路电流。滑动变阻器的滑片P置于最右端时，接入的阻值为100 Ω，电压表的示数为10 V。电路电流$I=\dfrac{U_V}{R_1}=\dfrac{10\ \mathrm{V}}{100\ \Omega}=0.1\ \mathrm{A}$，定值电阻两端的电压$U_2=U-U_1=17\ \mathrm{V}-10\ \mathrm{V}=7\ \mathrm{V}$，定值电阻$R_2$的阻值$R_2=\dfrac{U_2}{I}=\dfrac{7\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}}=70\ \Omega$
(3) 只闭合开关S和S₂，灯泡和滑动变阻器串联；灯泡正常发光时，灯泡两端电压最大为6 V，此时电路中的电流最大为0.5 A＜0.6 A，R₁两端的最小电压$U_{1小}=U-U_{L大}=17\ \mathrm{V}-6\ \mathrm{V}=11\ \mathrm{V}$，滑动变阻器接入电路的最小阻值$R_{1小}=\dfrac{U_{1小}}{I_大}=\dfrac{11\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=22\ \Omega$；电压表量程0～15 V，当电压表的示数最大时，灯泡两端的最小电压为$U_{L小}=U-U_{V大}=17\ \mathrm{V}-15\ \mathrm{V}=2\ \mathrm{V}$，从图中可知此时电路中的最小电流为0.3 A，滑动变阻器接入电路的最大阻值$R_{1大}=\dfrac{U_{V大}}{I_小}=\dfrac{15\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=50\ \Omega＜100\ \Omega$，符合题意，所以滑动变阻器R₁允许的取值范围为22～50 Ω
解析
【分析】
本题是电学综合计算题，需结合串联电路规律、欧姆定律及I-U图像信息解题。
(1) 小灯泡正常发光时，两端电压为额定电压6V，从图乙找到对应额定电流，利用欧姆定律计算正常发光时的电阻；
(2) 只闭合S和S₁时，R₁与R₂串联，滑片在最右端时R₁接入阻值为100Ω，电压表测R₁两端电压，先由欧姆定律算出电路电流，再根据串联电路电压规律算出R₂两端电压，进而求出R₂阻值；
(3) 只闭合S和S₂时，R₁与灯泡串联，需考虑各元件安全：电流表量程0~0.6A、灯泡额定电流0.5A确定电路最大电流；电压表量程0~15V确定R₁最大电压，进而算出电路最小电流，结合欧姆定律求出R₁的取值范围。
【解析】
(1) 由图乙可知，灯泡额定电压6V对应的电流为0.5A，根据欧姆定律，小灯泡正常发光时的电阻：
$R_L=\dfrac{U_L}{I_L}=\dfrac{6\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=12\ \Omega$；
(2) 只闭合S和S₁时，R₁与R₂串联，滑片P在最右端时，R₁接入阻值$R_1=100\ \Omega$，电压表测R₁两端电压$U_1=10\ \mathrm{V}$，电路电流：
$I=\dfrac{U_1}{R_1}=\dfrac{10\ \mathrm{V}}{100\ \Omega}=0.1\ \mathrm{A}$，
根据串联电路电压规律，R₂两端电压：
$U_2=U-U_1=17\ \mathrm{V}-10\ \mathrm{V}=7\ \mathrm{V}$，
则定值电阻$R_2=\dfrac{U_2}{I}=\dfrac{7\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}}=70\ \Omega$；
(3) 只闭合S和S₂时，R₁与灯泡串联：
① 灯泡正常发光时，电路电流最大，最大电流$I_{大}=I_L=0.5\ \mathrm{A}$（小于电流表量程0.6A，安全），此时R₁两端最小电压：
$U_{1小}=U-U_L=17\ \mathrm{V}-6\ \mathrm{V}=11\ \mathrm{V}$，
滑动变阻器接入的最小阻值：
$R_{1小}=\dfrac{U_{1小}}{I_{大}}=\dfrac{11\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=22\ \Omega$；
② 电压表量程0~15V，当电压表示数最大为15V时，R₁两端电压$U_{1大}=15\ \mathrm{V}$，此时灯泡两端最小电压：
$U_{L小}=U-U_{1大}=17\ \mathrm{V}-15\ \mathrm{V}=2\ \mathrm{V}$，
由图乙可知，此时电路最小电流$I_{小}=0.3\ \mathrm{A}$，滑动变阻器接入的最大阻值：
$R_{1大}=\dfrac{U_{1大}}{I_{小}}=\dfrac{15\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=50\ \Omega$（小于R₁最大阻值100Ω，符合要求）；
故滑动变阻器R₁允许的取值范围为22Ω～50Ω。
【答案】
(1) $12\ \Omega$；(2) $70\ \Omega$；(3) $22\ \Omega～50\ \Omega$
【知识点】
欧姆定律、串联电路的电压规律、I-U图像的应用
【点评】
本题综合考查串联电路特点、欧姆定律的应用，需结合I-U图像获取灯泡的电流电压关系，同时要考虑电流表、电压表及灯泡的安全条件，分析滑动变阻器的取值范围，对学生的综合应用能力要求较高。
【难度系数】
0.5
本题是电学综合计算题，需结合串联电路规律、欧姆定律及I-U图像信息解题。
(1) 小灯泡正常发光时，两端电压为额定电压6V，从图乙找到对应额定电流，利用欧姆定律计算正常发光时的电阻；
(2) 只闭合S和S₁时，R₁与R₂串联，滑片在最右端时R₁接入阻值为100Ω，电压表测R₁两端电压，先由欧姆定律算出电路电流，再根据串联电路电压规律算出R₂两端电压，进而求出R₂阻值；
(3) 只闭合S和S₂时，R₁与灯泡串联，需考虑各元件安全：电流表量程0~0.6A、灯泡额定电流0.5A确定电路最大电流；电压表量程0~15V确定R₁最大电压，进而算出电路最小电流，结合欧姆定律求出R₁的取值范围。
【解析】
(1) 由图乙可知，灯泡额定电压6V对应的电流为0.5A，根据欧姆定律，小灯泡正常发光时的电阻：
$R_L=\dfrac{U_L}{I_L}=\dfrac{6\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=12\ \Omega$；
(2) 只闭合S和S₁时，R₁与R₂串联，滑片P在最右端时，R₁接入阻值$R_1=100\ \Omega$，电压表测R₁两端电压$U_1=10\ \mathrm{V}$，电路电流：
$I=\dfrac{U_1}{R_1}=\dfrac{10\ \mathrm{V}}{100\ \Omega}=0.1\ \mathrm{A}$，
根据串联电路电压规律，R₂两端电压：
$U_2=U-U_1=17\ \mathrm{V}-10\ \mathrm{V}=7\ \mathrm{V}$，
则定值电阻$R_2=\dfrac{U_2}{I}=\dfrac{7\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}}=70\ \Omega$；
(3) 只闭合S和S₂时，R₁与灯泡串联：
① 灯泡正常发光时，电路电流最大，最大电流$I_{大}=I_L=0.5\ \mathrm{A}$（小于电流表量程0.6A，安全），此时R₁两端最小电压：
$U_{1小}=U-U_L=17\ \mathrm{V}-6\ \mathrm{V}=11\ \mathrm{V}$，
滑动变阻器接入的最小阻值：
$R_{1小}=\dfrac{U_{1小}}{I_{大}}=\dfrac{11\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=22\ \Omega$；
② 电压表量程0~15V，当电压表示数最大为15V时，R₁两端电压$U_{1大}=15\ \mathrm{V}$，此时灯泡两端最小电压：
$U_{L小}=U-U_{1大}=17\ \mathrm{V}-15\ \mathrm{V}=2\ \mathrm{V}$，
由图乙可知，此时电路最小电流$I_{小}=0.3\ \mathrm{A}$，滑动变阻器接入的最大阻值：
$R_{1大}=\dfrac{U_{1大}}{I_{小}}=\dfrac{15\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=50\ \Omega$（小于R₁最大阻值100Ω，符合要求）；
故滑动变阻器R₁允许的取值范围为22Ω～50Ω。
【答案】
(1) $12\ \Omega$；(2) $70\ \Omega$；(3) $22\ \Omega～50\ \Omega$
【知识点】
欧姆定律、串联电路的电压规律、I-U图像的应用
【点评】
本题综合考查串联电路特点、欧姆定律的应用，需结合I-U图像获取灯泡的电流电压关系，同时要考虑电流表、电压表及灯泡的安全条件，分析滑动变阻器的取值范围，对学生的综合应用能力要求较高。
【难度系数】
0.5
