Question

试验小组进行了“测定额定电压是2.5V的小灯泡功率”的试验：
（1）实验记录与计算如下表：

电压U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5
电流I/A	0.10	0.18	0.23	0.26	0.30
功率P/W	0.05	0.18	0.35	0.52
灯泡发光情况	几乎不发光	灯丝暗红	灯丝微红	微弱发光	正常发光

根据他们观察的现象和记录的实验数据分析，你可得出什么结论？（请说出两点）
①小灯泡的额定功率是______W；
②______．
（2）他们还注意到，这个实验记录也可以用来计算小灯泡灯丝的电阻，并发现灯丝的电阻值随着电压升高而______．同学们想：导体的电阻不是与电压、电流无关吗？怎么
会有这样的结论呢？请你给他们作出合理的解释：______．
（3）若电源电压为6V，滑动变阻器有“10Ω 1.5A”和“20Ω 1A”两种规格，则本实验中应选用规格为______的滑动变阻器．
（4）①在下图中用笔画线代替导线完成该实验的电路连接；并在左边方框中画出对应电路图．
②请在坐标中作出小灯泡的电压和电流的关系图象．

（5）若开关闭合后，小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表示数接近电源电压，则可能的原因是______．
（6）若开关闭合后，电流表有示数，电压表示数为零，则可能的原因是______或______．

Answer 1

解：（1）①由表格中数据知，当U=2.5V时，I=0.3A，所以P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
②由表格中数据知，灯泡两端的电压越大，电功率越大，灯泡越亮；
（2）由表格中数据知，电压越大，电功率越大，灯泡越亮，所以灯丝的温度越高，因此灯丝的电阻越大；
（3）当灯泡两端的电压为2.5V时，滑动变阻器两端的电压U_Ω=6V-2.5V=3.5V；
此时电路中的电流为0.3A，则R_滑===11.7Ω，所以应选择0～20Ω的滑动变阻器；
（4）①将电流表与灯泡串联，可选择0～0.6A的量程；
电压表与灯泡并联，灯泡的额定电压为2.5V时，所以电压表应选择0～3V的量程；
滑动变阻器已接了下面一个接线柱，可再接上面任意一个接线柱，如图所示：

电路图如图所示：
；
②根据表格中数据描点，并用平滑的曲线连接起来，如图所示：
；
（5）小灯泡不亮，电流表示数为零，则电路中发生断路，电压表的示数不为零，则与电压表并联的灯泡发生断路；
（6）电流表有示数，电压表示数为零，则可能是因为灯泡短路或电压表断路．
故答案为：（1）①0.75；②灯泡两端的电压越大，电功率越大，灯泡越亮；（2）增大；灯丝的电阻随温度的升高而增大，灯泡两端的电压越高，灯丝的温度越高；（3）“20Ω 1A”；（4）实物图、电路图、图象如上所示；（5）小灯泡断路；（6）小灯泡短路；电压表断路．
分析：（1）①根据表格中数据确定额定电压和电流，根据公式P=UI计算出其额定功率；
②分析表格中数据，得出灯泡的亮暗与实际功率的关系；
（2）利用灯丝的电阻随温度的升高而增大的特点进行分析；
（3）根据串分压的知识，当灯泡两端的电压最小时，则是滑动变阻器的阻值最大时，计算并分析；
（4）①电流表、滑动变阻器与灯泡串联，电压表与灯泡并联，注意电流表、电压表量程的选择和正负接线柱的接法；滑动变阻器要接一上一下；
②根据表格中数据描点，并用平滑的曲线连接起来；
（5）小灯泡不亮，电流表示数为零，则表明电路断路，电压表示数接近电源电压，则与电压表并联的电路断路；
（6）电流表有示数，电压表示数为零，则可能是灯泡短路或电压表断路．
点评：此题是“测定小灯泡功率”的实验，考查了实物电路的连接，电路图的画法、描点法图象的画法，同时考查了电功率的计算及电路故障的分析，还涉及到了灯丝电阻与温度的关系．