Question

小豪在“测定小灯泡电功率”的实验申，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω．
（1）如图1所示是他连接的实验电路，其中有一根导线连接错误．请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的导线．
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动，产生这个现象的原因是

 

．
（3）排除故障后，继续实验，并根据实验数据画出如图2所示的U-I图象，计算出小灯泡的额定功率是

 

W，请你将小灯泡正常工作时的电流在如图3的电流表中标出．

（4）根据图象可判断小灯泡的电阻随电压升高逐渐

 

，原因是

 

．

Answer 1

分析：（1）实物连接图中找错误之处，主要从电压表、电流表、滑动变阻器的正确使用上考虑：
从电流表、电压表的量程、连接方式、正负接线柱的接入方法上考虑．
从滑动变阻器接线柱的选择考虑．
（2）灯泡不亮可能是灯泡断路或灯泡以外的地方断路或灯泡短路，灯泡断路时，电路断路，电路中没有电流，电流表无示数，电压表串联在电路中，电压表测量电源电压；
灯泡短路时，电路总电阻减小，电路电流增大，电流表示数增大，电压表测量导线电压，示数为0．
灯泡以外的地方断路，整个电路都处于断开状态，灯泡不亮，电压表和电流表都没有示数．
（3）在图象上找出灯泡在2.5V时的电流，根据P=UI计算功率．
确定电流表的量程，认清每大格和每小格代表的示数，在电流表上标出电流值．
（4）根据R=

U

I

计算灯泡在0.5V、1.5V、2.5V时的电阻，判断灯泡电阻随电压变化规律．
根据电阻大小的影响因素，分析电阻变化的原因．

解答：解：（1）经分析，滑动变阻器与灯泡并联错误．
如果电流从电流表出来，先经过灯泡，再滑动变阻器，到电源的负极．只移动一根导线的情况下，会造成电压表测滑动变阻器两端电压．
如果电流从电流表出来，先经过滑动变阻器，再经灯泡到电源的负极，只改变一根导线，电压表测灯泡电压，符合题意．如图．
 
（2）灯泡不亮，电流表无示数，电路断路，灯泡中无电流，电压表有示数，电压表串联在电路中测电源电压．
（3）由图象知，灯泡在2.5V时的电流为0.25A．
所以，P=UI=2.5V×0.25A=0.625W．
电流表使用的0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，所以电流为0.25A时，指针如图．
 
（4）由图象知，灯泡在0.5V、1.5V、2.5V时的电流分别为0.07A、0.18A、0.25A．
根据R=

U

I

得灯泡在0.5V、1.5V、2.5V时的电阻分别为7.1Ω、8.3Ω、10Ω．
可见灯泡电压增大，电阻增大．
实验时，灯丝长度、横截面积、材料不同，电压增大，电流增大，温度升高，灯丝电阻增大．
故答案为：（1）如实物图；（2）灯泡断路；（3）0.625；如电流表表盘；（4）增大；灯泡的电阻随温度升高而变大．

点评：（1）对于从给定的实验数据或图象总结实验结论，有的根据数据直接总结实验结论，有的通过计算得出结论，这是解决信息给予题的一种方法．
（2）在实物图中找出错误之处，对电压表、电流表、滑动变阻器的正确使用逐条分析，防止遗漏错误．