Question

测量“2.5V”小灯泡电功率的电路如图所示．
（1）如图甲，电路中有一根导线连接错了，请你在接错的导线上打一个“×”，并画出正确的连线．最后在虚线框内画出电路对应的正确电路图．

（2）重新接线后闭合开关，发现电流表的指针没有偏转，但电压表读数接近电源电压．则该电路故障的原因可能是______（选填下列故障原因的字母代号）．
A．电灯接线短路
B．电灯烧坏了
C．电源接触不良
D．电流表内部接线断路
（3）再次调整后，上述电路能正常工作．闭合开关前，必须将滑动变阻器调到最大阻值．这是为了______．
（4）在正确连接电路后，调节滑片测量小灯泡在不同电压下的电功率．数据记录如下表：

电压U/V	2	2.5	2.8
电流I/A	0.28		0.31
电功率P/W	0.56		0.87

其中，当滑片P滑到某点时，电压表的读数是2.5V，电流表的读数（如图乙所示）是______A，则此时小灯泡的电功率是______W．
（5）学习欧姆定律后，思杰观察本次实验数据与定律中 导体中的电流，跟导体两端的电压成正比的结论不一致．请分析：导体中电流跟导体两端电压不成正比的原因是：______．

Answer 1

解：（1）由图可知，电压表没有和灯泡并联，故电压表接线错误；如图
．
画出电源符号，从正极出发，按照电流方向，依次画出滑动变阻器、开关、定值电阻、电流表的符号，到达电源负极，把电压表并联在定值电阻两端；如图
．
（2）A、灯泡L短路，电路为通路，电压表也被短路，故电流表、电压表均有示数，不符合题意；
B、灯泡烧坏，发生断路，电路中无电流，则电流表示数为零；电压表通过电阻R和电流表与电源负极相连，通过开关与电源正极相连，故电压表示数有示数，并且接近电源电压，符合题意；
C、电源接触不良不能供电，电路中无电流，则电流表示数为零，电压表无法与电源负极相连，故电压表示数为零，不符合题意；
D、电流表内部接线断路，电路中无电流，则电流表示数为零，电压表无法与电源负极相连，故电压表示数为零，不符合题意．
故选B．
（3）一般情况下，滑动变阻器串联在电路中，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调到阻值最大处，使电路中的电流最小，从而保护电路；
（4）电压表测量灯泡两端的电压，电压表的示数为2.5V时，灯泡电压为额定电压2.5V．
电流表选择0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.3A．
则灯泡额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
（5）灯丝的阻值不是定值电阻，不同功率时灯丝温度不同，影响了灯丝的阻值，当通过灯丝的电流增大时，灯丝的温度升高，灯丝的电阻增大，结论成立的前提是要保证灯丝的电阻不变，由于没有满足这个前提条件，所以导体中电流跟导体两端电压不成正比．
故答案为：（1）图略；（2）B；（3）使电路中的电流最小，从而保护电路；（4）0.3； 0.75；（5）灯丝的阻值不是定值电阻（或：不同功率时灯丝温度不同，影响了灯丝的阻值）．
分析：（1）在实物连接图中，检查线路连接是否正确需要从电压表、电流表和滑动变阻器上考虑：滑动变阻器的接法原则“一上一下”；电压表和灯泡并联并注意正负接线柱；电流表和被测电阻串联并注意正负接线柱．
根据实物图画电路图的一般方法：从正极出发，按照电流方向，依次画出各元件的符号，到达电源负极，把电压表并联在灯泡两端．
（2）电流表指针几乎不动，说明电路中电阻很大，可能是断路．电压表有示数，说明电压表的两个接线柱和电源的两极连接相连；
（3）为保护电路，连接电路时，应断开开关，一般情况下将滑动变阻器串联在电路中滑动变阻器接入电路的阻值应为最大阻值．
（4）测定灯泡的额定功率时，使灯泡在额定电压下工作．电流表的读数：首先确定使用的量程，然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数．知道额定电压和额定电流，根据P=UI计算灯泡的额定功率．
（5）分析数据得出的结论要注意结合控制变量法，首先要保证控制住导体电阻不变这个前提条件的成立．
点评：本题考查了滑动变阻器的原理与作用、电压表的使用，额定功率的实验方法和计算，电流表的读数，故障问题分析等，知道电阻除了与材料、长度、横截面积有关之外，还与温度有关，尤其是金属电阻，温度升高，电阻增大．