Question

5．如图甲是小明做“测量小灯泡电功率”的实验的电路图，已知电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V（阻值约为10Ω）
（1）小明在检查仪器时，发现电流表指针如图乙所示，则接下来的操作是校零．
（2）小明在连接电路时，开关S应断开，闭合开关前滑片P应置于图中最左端（选填“最左端”或“最右端”）的位置．
（3）经检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某一位置，电流表和电压表的示数如图丙所示，则此时流过小灯泡的电流是0.22A，灯泡的实际功率是0.396W．
（4）改变滑动变阻器的阻值，多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压，根据记录的数据，小明画出了小灯泡电流随其两端电压变化的关系图象（如图丁），根据图象提供的信息，计算出小灯泡的额定功率为0.625W．
（5）进一步分析图象可知，随着灯泡两端电压的增大，灯丝电阻逐渐增大（选填“增大”、“减小”或“不变”），造成这一现象的原因可能是灯丝电阻随温度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）由图知，电流表指针没有指在零刻度线上，使用电流表前应对电流表进行机械调零，使指针指在零刻度线上；
（2）连接电路时，开关处于断开状态和滑动变阻器处于最大阻值处都能保护电路；
（3）根据电表量程读出灯泡两端电压和通过的电流，由P=UI计算灯泡的实际功率；
（4）根据小灯泡的额定电压为2.5V，结合U-I图象，找出对应的额定电流，根据P=UI计算灯泡的额定功率；
（5）观察U-I图象，由R=$\frac{U}{I}$计算出几组电阻，就可判断灯泡电阻的变化趋势；灯丝电阻与温度有关，由此解答．

解答 解：（1）电流表指针没有指在零刻度线上，应先对电流表调零；
（2）为了保护电路，连接电路时，开关处于断开状态，滑动变阻器处于最大阻值处，由图可知滑片要滑到最左端．
灯泡额定电压为0.25V，电压表使用0～3V量程．
（3）灯泡正常发光时电流大约为I=$\frac{{U}_{额}}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，电流表使用0～0.6A量程，分度值得一提0.02A，此时电流表示数为：I_实=0.22A，
灯泡额定电压为2.5V，电压表使用0～3V量程，分度值0.1V，电压表示数为：U_实=1.8V，
灯泡的实际功率：P_实=U_实I_实=1.8V×0.22A=0.396W；
（4）由U-I图象可知，当U_额=2.5V时，I_额=0.25A，所以P_额=U_额I_额=2.5V×0.25A=0.625W；
（5）由U-I图象可知当U₁=1.5V时，I₁=0.2A，所以R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{1.5V}{0.2A}$=7.5Ω；
当U₂=2.5V时，I₂=0.25A，所以R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{2.5V}{0.25A}$=10Ω，
故小灯泡灯丝电阻随电压增大而增大，原因是灯泡电压越大，电流越大，实际功率越大，温度越高，灯丝电阻随温度升高而增大．
故答案为：
故答案为：（1）校零；
（2）断开；最左端；
（3）0.22；0.396；
（4）0.625；
（5）增大；灯丝电阻随温度的升高而增大．

点评 本题考查了用伏安法测灯泡电功率的实验中电压表、电流表、滑动变阻器的正确使用方法．对于电表量程的选择，应尽量使在不超过电表量程的前提下，使电表指针偏转幅度尽量大些，以保证可以多测几组数据，从而归纳出普遍结论．