Question

10．小明做测定“小灯泡的电功率”实验时，所用器材有电压为4.5V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线．

（1）他在检查仪器时（没连接电路前），发现电流表指针如图1所示，则接下来的操作是调节指针对准零刻线．
（2）图2是小明没有连接完的实物电路．
请你用笔画线代替导线，帮小明将实物电路连接完整．
（3）闭合开关前，滑动变阻器应调到电阻最大值端．连接正确电路后，闭合开关，小明看到小灯泡不亮，此时小明想了想，他并不马上急于换小灯泡，他先观察电流表，现象一：看到电流表示数也为0，而电压表示数接近4.5V，则他知道这个原因是：小灯泡的灯丝烧断了；现象二，电流表的有示数，只是较小，而且电压表也有示数，则他不用换灯泡了，如何让小灯泡亮起来呢？他的做法是：移动滑片，让小灯泡亮起来．
（4）小明通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了图3所示的U-I图象．结果发现图线不是直线，小明纳闷：电流不是与电压成正比吗，U-I图不是应该是直线吗，请你帮助他分析原因．灯泡的电阻受温度影响
根据U-I图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是0.5WW，当加在小灯泡两端的电压为1.5V时，小灯泡的电阻约是12.5Ω．
（5）小明把小灯泡换成定值电阻，用图24的装置也可以测定值电阻的阻值．根据实验数据在图25中画出定值电阻的U-I关系图象．

实验次数	电流I/A	电压U/V	电阻R/Ω
1	0.16	1.6
2	0.2	2
3	0.3	3

Answer 1

分析 （1）如果指针不指零，需进行调零；
（2）电压表与电阻并联，电流表与电阻串联，根据要求选择合适的量程；滑动变阻器与电阻串联，且要接一上一下；
（3）灯泡不亮可能是灯泡断路或短路、或灯泡之外电路存在断路造成的，根据电路故障现象分析电路故障原因；
（4）灯丝电阻受温度影响，随温度升高而变大；根据图象中的额定电压和额定电流求出功率和电阻．
（5）根据表中数据，描点连线画出小灯泡的U-I图象．

解答 解：（1）由图甲知，在没有接入电路时，电路表的指针未指零，所以应该进行调零；
（2）将电压表与电阻并联，要求电压表指针要过半，而电源电压6V小于电压表最大量程15V的一半，因此电压表应选0～3V量程；如图所示：

（3）如果灯泡断路，灯泡不亮，电路断路，电流表示数为零，电压表接在电源两极间，测电源电压，电压表示数接近电源电压4.5V；电流表的示数较小，可以通过移动滑动变阻器的滑片使电路中的电流变大，然后再观察灯泡的亮度；
（4）导体电阻随温度的变化而变化，因此灯丝的电阻是变化的；小灯泡的额定电压为2.5V，此时电路中的电流为0.2A；功率为：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；电阻为：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω；
（5）由表中数据，描点连线画出小灯泡的U-I图象，如图：
；
故答案为：（1）调节指针对准零刻线；（2）作图如图所示；（3）小灯泡的灯丝烧断了；移动滑片，让小灯泡亮起来；（4）灯泡的电阻受温度影响；0.5W；12.5；（5）如图．

点评 本题考查了连接电路图、滑动变阻器的调节、电压表读数、电路故障分析、求灯泡功率等问题，是实验的常考问题，一定要掌握；对电表读数时，应先确定电表量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直．