Question

10．小明做“测定小灯泡的电功率”实验，小灯泡标有“2.5V”的字样．

（1）请用笔画线代替导线，画出缺少的两根导线．
（2）实验中灯泡突然熄灭，可能是灯泡断路，也可能是灯泡短路，下列操作能判断出故障类型的是B．
A．直接更换小灯泡 
B．观察电压表示数 
C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
D．移动滑动变阻器滑片，观察电压表示数是否变化
（3）下表是小明在试验中测得的数据，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示．

电压U/V	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
电流I/A	0.20	0.25	0.28		0.31

①图乙中电流表的示数为0.3A．小灯泡的额定功率为0.75W．
②请在图丙中作出I-U图象．
③分析图象发现：通过小灯泡的电流与电压不成（成/不成）正比，原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大（或灯丝的电阻随温度的变化而变化）．

Answer 1

分析 （1）根据给定的器材连接伏安法测功率的实物电路图：电压表与灯泡并联测量灯泡电压，电流表与灯泡串联测灯泡电流，滑动变阻器与灯泡串联，移动滑片，能改变灯泡的电压和电流，开关与灯泡串联、控制灯泡，由此连接实物图；
（2）灯光突然熄灭，若灯泡断路，电压表串联入电路；也可能是灯泡短路，电压表也短路．由此可根据电压表示数情况判断故障的原因；
（3）①根据图①读出电流表的示数，由P=UI计算出灯泡的额定电功率；
②描点，用平滑的曲线连接起来；
③根据灯丝的电阻随温度的升高而增大的特点进行分析．

解答 解：（1）电压表与灯泡并联，电流表与灯泡串联，；保护作用电路的滑动变阻器与灯泡串联，一下一下接，开关控制电路、串联在电路中，实物电路图如下图所示：
；
（2）若是接线柱接触不良，更换灯泡或移动滑动变阻器的滑片，都不会引起现象的变化，所以ACD不能判断故障原因；
灯光突然熄灭，若灯泡断路，电压表串联入电路，示数几乎等于电源电压；
若灯泡短路，电压表也短路，示数为零．由此可根据电压表示数情况判断故障的原因，故选B；
（3）①电流表量程是0～0.6A，由图乙所示电流表可知，电流表分度值是0.02A，电流表示数是0.3A；
灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
②根据表格中数据描点，并用平滑的曲线连接起来，如图所示：

③由图象可以看出，通过小灯泡的电流与电压不成正比；
这是由于灯泡两端的电压越高，灯泡的实际功率越大，灯丝的温度越高，而灯丝电阻随温度的升高而变大而造成的．
故答案为：（1）见上图；（2）B；（3）①0.3；0.75；②如图；③不成；灯丝的电阻随温度的升高而增大（或灯丝的电阻随温度的变化而变化）．

点评 本题考查了连接实物电路图、电路故障分析、电流表读数、求灯泡额定功率、影响灯泡电阻的因素等问题，是实验的常考问题，一定要掌握；连接电路图时要注意电表量程的选择，注意电表正负接线柱不要接反，要掌握滑动变阻器的接法．