Question

你跟同桌小陈要做“伏安法测量小灯泡电功率”的实验，请回答下面的几个问题：

（1）请在图1方框内画出该实验的电路图．
（2）实验时，小陈刚连完最后一根导线，立即看到灯泡发出明亮的光．请你指出小陈在实验中两个操作不当之处：
①______  ②______
（3）实验时选用的小灯泡的额定电压是2.5V，当小灯泡正常发光时电流表的读数如图2所示，此小灯泡的额定功率是______W．
（4）小陈根据测量灯泡实际功率的多组实验数据作出了I-U图象，如图3所示，结果发现图象不是直线．这表明通过灯泡的电流与它两端的电压不成正比．小陈很纳闷，请你帮助他分析其中的原因．答：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）在用伏安法测小灯泡的电功率实验中，需要测量灯泡的电压和电流；电压表与灯泡并联测电压，电流表与灯泡串联测电流，滑动变阻器串联在电路一方面保护电路，另一方面改变灯泡两端的电压，开关串联在电路中控制电路，
据此作出电路图．
（2）连完最后一根导线，灯立即发光，说明开关是闭合的；发出明亮的光，说明电路中的电流较大，电阻较小，据此可分析原因；
（3）由图2确定电流表的量程与最小分度值，读出电流表示数，然后由P=UI求出灯泡的额定功率；
（4）灯泡的灯丝会随温度的变化而改变，这是造成电流与电压不成正比的真正原因．
解答：解：（1）伏安法测灯泡功率的实验电路图如图所示；
（2）连完最后一根导线，灯泡立即发出明亮的光，说明开关已闭合，且电路中电阻较小，原因为：①连接电路时，开关没有断开；
②滑动变阻器滑片没有调到最大阻值处；
故答案为：①连接电路时，开关没有断开； ②滑动变阻器滑片没有调到最大阻值处．
（3）由图2知电流表的量程是0.6A，最小分度值是0.02A，电流表示数是0.24A，
灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W；
故答案为：0.6．
（4）图线弯曲说明灯泡的电阻值是变化的，不是定值，
这是因为灯丝电阻随温度升高而增大，灯泡两端电压越大，
通过灯的电流越大，灯泡的实际功率越大，灯丝温度越高，电阻越大，所以图线不是直线．
故答案为：灯丝电阻随温度的升高而增大．
点评：本题考查了设计电路图、电路故障分析、电流表的读数、功率的计算、灯丝电阻与温度的关系等问题，本题属于中档题；设计实验电路图时，应根据实验目的、实验原理、实验器材进行设计，实验电路的设计有一定的难度．