19. (2024·枣庄)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 2.5V 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____(A/B)端移动,同时眼睛注意观察____(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____Ω。
(4) 根据图丙可知小灯泡的电阻是____(变化/不变)的,你认为原因是____。
(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) 如图所示 (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
　　　　　　

20. 如图甲所示电路,电源电压为 17V,滑动变阻器$R_{1}$的铭牌“100Ω 1A”,电流表量程 0~0.6A,电压表量程 0~15V,灯泡的额定电压为 6V,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 10V。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) 灯泡的额定电压为 6V,从图中可知灯泡的额定电流为 0.5A,小灯泡正常发光时的电阻 $ R_L = \frac{U_L}{I_L} = \frac{6V}{0.5A} = 12Ω $ (2) 只闭合开关 S 和 $ S_1 $,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 100Ω,电压表的示数为 10V。电路电流 $ I = \frac{U_V}{R_1} = \frac{10V}{100Ω} = 0.1A $,定值电阻两端的电压 $ U_2 = U - U_1 = 17V - 10V = 7V $,定值电阻 $ R_2 $ 的阻值 $ R_2 = \frac{U_2}{I} = \frac{7V}{0.1A} = 70Ω $ (3) 只闭合开关 S 和 $ S_2 $,灯泡和滑动变阻器串联;灯泡正常发光时,灯泡两端电压最大为 6V,此时电路中的电流最大为 0.5A ＜ 0.6A,$ R_1 $ 两端的最小电压 $ U_{1小} = U - U_{L大} = 17V - 6V = 11V $,滑动变阻器接入电路的最小阻值 $ R_{1小} = \frac{U_{1小}}{I_{大}} = \frac{11V}{0.5A} = 22Ω $;电压表量程 0~15V,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} = 17V - 15V = 2V $,从图中可知此时电路中的最小电流为 0.3A,滑动变阻器接入电路的最大阻值 $ R_{1大} = \frac{U_{V大}}{I_{小}} = \frac{15V}{0.3A} = 50Ω ＜ 100Ω $,符合题意,所以滑动变阻器 $ R_1 $ 允许的取值范围为 22~50Ω