Question

10．在“测量小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5伏，电阻大约为10欧，电源电压为6伏．

（1）图甲中已有部分电路连好，请用笔画线代替导线将电路连接完整．
（2）小明正确连接电路后，闭合开关，发现无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮．若电流表没有示数，电压表有示数且接近电源电压，可以判断故障原因是灯泡断路．
（3）故障排除后重新闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，为2.2V，若要测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向A（填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5伏；
（4）小金同学移动滑片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图象．可计算出小灯泡的额定功率是0.5瓦．该图象不是直线，主要原因是灯丝的电阻随温度升高而增大．

Answer 1

分析 （1）本实验中，电流表、灯泡、变阻器应串联，电压表测灯泡两端电压，由此连接电路；
（2）当灯泡断路时，灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数；当灯泡短路时，灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，据此分析故障原因；
（3）读出电压表示数，由串联电路的电压特点，电压和电阻成正比，来分析滑动变阻器的滑片移动情况；
（4）从图象上找到额定电压对应的点，读出对应的电流，利用P=UI计算额定功率；
该图象不是直线，即电压和电流的比值不是定值，可从影响电阻大小的因素分析原因．

解答 解：
（1）测量小灯泡电功率实验中，电流表、灯泡、变阻器应串联，电压表测灯泡两端电压，灯泡额定电压2.5V，所以电压表使用0-3V量程，滑动变阻器一上一下接，如图所示：
；
（2）灯泡的故障，若电压表有示数，说明从电压表两接线柱到电源是通路，电流表没有示数，电路可能出现断路，即可以判断灯泡断路；
（3）电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.2V，而额定电压为2.5V，故应使小灯泡两端的电压增大，就应该让滑动变阻器两端的电压减小，由串联电路的分压原理可知就必须减小滑动变阻器连入电路的阻值，即滑片向A端移动；
（4）由图象知，当灯的电压是2.5V时，对应的电流值为0.2A，额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
小灯泡的电流随电压变化的图象不是一条直线，说明小灯泡的电阻不是定值，并且灯丝的电阻随电压的增大而升高，即灯丝的电阻随温度的升高而增大．
故答案为：（1）见上图；（2）灯泡断路；（3）2.2；A； （4）0.5；灯丝的电阻随温度升高而增大．

点评 本题考查了测量电功率的实验中电路故障的判断、电压表的读数、串联电路的分压作用及额定功率的计算，同时还考查了学生对图象的分析和处理能力．要注意灯丝的电阻随温度的变化而变化．