Question

11．在“测量小灯泡功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω．

（1）连接电路时开关应断开；
（2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整；
（3）闭合开关前，变阻器的滑片P应位于A（选填“A”或“B”）端；
（4）闭合开关，移动变阻器滑片P的过程中，观察到电流表示数几乎接近最大值时，小灯泡仍然不亮，且电压表无示数，其原因可能是小灯泡短路；
（5）排除故障后，闭合开关，移动滑片P到某点时，电压表示数如图乙所示为2.2 V，则此时灯泡消耗的实际功率＜额定功率（选填“＞”、“＜”或“=”），要使小灯泡正常发光，滑片P应向B（选填“A”或“B”）端移动；
（6）小明继续移动滑动变阻器的滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成I-U图象（图丙），根据图象，可计算出小灯泡的额定功率是0.5 W；
（7）图丙所示的小灯泡I-U图象不是直线的原因是：灯丝电阻受温度的影响．

Answer 1

分析 （1）连接电路时开关应该断开；
（2）根据图象中电流的范围确定电流表的量程．注意电流表的正负接线柱；
（3）闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应处于最大阻值处；
（4）电流表有示数说明电路为通路，电压表无示数示数说明电压表被短路；
（5）根据电压表的量程和读数；当用电器两端的电压小于额定电压时，功率小于额定功率；灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的分压特点判断滑片移动的方向；
（6）根据P=UI解答；
（7）通过图象可以发现导体的电阻是变化的，导体电阻的决定因素有：导体的材料、长度、横截面积、温度四个因素．因此从导体的决定因素入手来分析此题．

解答 解：（1）连接电路时开关应该断开；
（2）小灯泡正常发光时的电流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，
所以电流应选择0～0.6A的量程，故将电流表的“0.6”接线柱与灯泡的左接线柱连接；
因为小灯泡额定电压为2.5V，所以电压表应选0～3V的量程，将其与小灯泡并联，如图所示：

（3）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处，由图甲可知，滑动变阻器的滑片P应位于A端．
（4）电流表有示数说明电路为通路，电压表无示数示数说明电压表被短路，即小灯泡短路；
（5）由图可知，电压表量程为0-3V，分度值为0.1V，电压表示数为2.2V；此时的电压小于额定电压，故实际功率小于额定功率；灯泡正常发光时的电压为2.2V，要使灯泡两端的电压从2.2V增加到2.5V，由串联电路中电阻越大分得的电压越大可知，滑片向B端移动，减小接入电路中的电阻；
（6）由图可知，电压为2.5V时电流为0.2A，功率为P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（7）当导体中有电流通过时，导体都要发热，且电流越大，温度越高．导体的温度越高，导体的电阻就越大．由于电阻的变化出现了导体中的I-U图线不是一条直线．
故答案为：（1）断开；（2）如图；（3）A；（4）小灯泡短路；（5）2.2；＜；B；（6）0.5；（7）灯丝电阻受温度的影响．

点评 本题考查了电压表量程的选择和连接、电路故障的判断、串联电路的分压特点、电流表的读数和电功率的计算等，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等以及灯泡的亮暗取决于实际功率的大小．