Question

15．在用电压表、电流表测量小灯泡电功率的实验中，灯泡上标有“2.5V”的字样．小红根据电路图连接了如图所示的实验电路．

（1）请你用笔画线代替导线完成电路连接，并满足滑片向左滑动时灯变亮的实验要求．
（2）闭合开关S之前，应将滑动变阻器的滑片滑到右端（填“左”或“右”）．
（3）检查电路连接无误后，小红闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，而电压表示数接近3V，取下灯泡，两表的示数仍不变．出现故障的原因可能是小灯泡处有开路．
（4）故障排除后，开始进行实验，小红根据测出的数据，在图中画出了小灯泡电流电压变化的关系图象．由图象可以判断，小灯泡的额定功率为0.75W．
（5）小明根据图象可以推出结论：小灯泡灯丝的电阻随电压的增大是逐渐增大的．他的观点是否合理？请阐述你的看法合理，因为电阻随灯丝温度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）滑动变阻器正确接法是上下接线柱各接一个，若要滑片向左滑动时灯泡变亮．连入电路的电阻变小，则右下边的接线柱要接入电路．
（2）为保护电路，连接电路时，应断开开关，滑动变阻器接入电路的阻值应为最大阻值．
（3）取下灯泡，两表的示数仍不变，说明灯泡处断路了；
（4）从图象上查出额定电压下的电流的值，由P=UI计算电功率；
（5）影响电阻大小的因素有：导体的材料、长度、横截面积和温度；对大多数导体来说，温度越高，电阻越大．

解答 解：（1）题中已经接了左上接线柱后，滑片向左移动时，连入电路的电阻线是变短的，故电阻变小，电流变大，灯变亮．滑动变阻器必须遵守“一上一下”接法，故可接右下接线柱，将灯泡右端接线柱与电压表3V接线柱相连，如图所示．

（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调到阻值最大处，可以保护电路，由图可知，应将滑动变阻器的滑片滑到右端．
（3）闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路中的开路的地方，而电压表示数接近3V，取下灯泡，两表的示数仍不变，说明开路的地方在电灯处，即小灯泡处有开路；
（4）当电压为额定电压2.5V时，对应的电流值为0.3A，则电功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
（5）灯丝两端的电压增大时，灯泡变亮，灯丝的温度升高，电阻增大；即电阻随灯丝温度的升高而增大；
故答案为：（1）见上图；
（2）右；
（3）小灯泡处有开路；
（4）0.75；
（5）合理；因为电阻随灯丝温度的升高而增大．

点评 本题考查了伏安法测电功率的实验．这类实验操作类的题，学生一定要平时多做实验，在实验过程中提高动手能力，这样对于电路故障就容易找原因及发现解决故障的方法．