Question

在测量额定电压为2.5V的小灯泡电功率的实验中，电路已部分连接，如图甲所示．

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电压表接在灯泡两端．
（2）正确接入电压表后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数等于电源电压，其故障可能是______．
（3）排除故障后，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向______（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为______V．
（4）移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I-U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是______W．
（5）根据图象可判断小灯泡的电阻随电压升高逐渐______，原因是______．

Answer 1

解：（1）灯泡额定电压是2.5V，电压表选0～3V量程，电路图如图所示．
故答案为：电路图如图所示．
（2）正确接入电压表后闭合开关，灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数等于电源电压，其故障可能是：灯泡断路．
故答案为：灯泡断路．
（3）由图乙可知电压表示数是2.2V＜2.5V，应向B端移动滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值变小，减小滑动变阻器的分压，使灯泡电压变大，直到电压表示数为2.5V．
故答案为：B；2.5．
（4）由图丙可知，灯泡额定电压2.5V对应的电流是0.3A，灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
故答案为：0.75．
（5）由图丙可知，随电压U的增大，流过灯泡的电流I也增大，但△U＞△I，由R=可知，灯泡电阻变大，
这是因为，随U与I的增大，灯泡实际功率P=UI变大，灯泡温度升高，灯泡电阻变大．
故答案为：增大；灯泡温度升高．
分析：（1）根据灯泡的额定电压确定电压表量程，把电压表并联在灯泡两端．
（2）灯泡不亮，可能是灯泡断路，或灯泡短路，或灯泡之外电路存在断路造成的；
电流表物无示数，说明电路存在断路；电压表示数等于电源电压，说明电压表与电源两极相连，
电压表并联电路之外电路不存在断路，综合分析可知，电路故障是：灯泡断路．
（3）根据图乙电压表示数大小与灯泡额定电压间的关系，确定滑片的移动方向，直到电压表示数等于电源电压为止．
（4）由图丙找出灯泡额定电压对应的电流，然后由电功率公式P=UI求出灯泡额定功率．
（5）根据图乙判断电阻随电压的变化关系，从温度对电阻的影响分析原因．
点评：本题考查了连接电路图、故障问题分析、滑动变阻器的调节、求灯泡额定功率、电阻与温度的关系等，是伏安法测功率中最常见的内容．