Question

小明用图1所示电路，探究小灯泡电阻与温度的关系（已知小灯泡的额定电压为2.5V）．
（1）按电路图，将图2中的电压表正确连入电路（用笔画线代替导线）．
（2）连接电路时开关应______，闭合开关前，滑动变阻器滑片P应移到______（填“a”或“b”）端．
 
（3）当滑片P移到某一位置时，电压表的读数为1.2v，而电流表读数如图3所示，则此时小灯泡的阻值为______Ω．
（4）小明移动滑片又测量了多组数据，画出小灯泡电流随电压变化的曲线如图4所示，从图中可以得出结论，小灯泡的电阻随温度的升高而______．（选填“增大”、“减小”、“不变”）
（5）小明发现可用已连好的电路测量小灯泡的额定电功率，他主要的实验步骤是：①移动滑片P，使电压表的示数为______V时，读出电流表的示数；②用原理______计算出小灯泡的额定电功率．
（6）在实验快结束时，小灯泡突然熄灭，电流表的示数几乎为零，而电压表的示数接近电源电压，请你帮小明分析，电路的故障可能是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）电压表应并联在灯泡两端，故根据灯泡的额定电压可确定电压表的量程，连接时要注意正负接线柱的连接．
（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）知道此时的电压，并能读出此时电流表的示数，据欧姆定律即可计算出此时的电阻；
（4）由图象可知，电压的变化量比电流的变化量大，根据欧姆定律可知灯丝电阻随温度的变化；
（5）用电器在额定电压下的功率称为额定功率，故知道此时灯泡的额定电压，即需将灯泡的实际电压调成额定电压，此时灯泡就是正常工作的，此时的功率就是额定功率，据公式P=UI可计算出此时的功率．
（6）灯泡不亮，可能是灯泡断路或灯泡断路或灯泡之外的电路断路；电流表无示数，可能是电流表断路或电流表之外的电路断路；电压表有示数，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外不存在断路；综合分析可知电路故障为灯泡断路．
解答：解：（1）电压表应并联在灯泡两端，由于灯泡的额定电压是2.5V，所以电压表应选择小量程，故答案见下图

（2）连接电路时，为防止电流过大烧坏电路元件、保护电路开关处于断开状态，滑动变阻器处于最大阻值的b处．
（3）此时电流表选的是小量程，其分度值是0.02A，故此时的示数是0.2A，且此时的电压是1.2V，所以此时的电阻是：R===6Ω；
（4）由图象可知，当温度升高时，电压的变化量比电流的变化量大，根据R=可知，灯丝电阻随温度的升高而增大．
（5）此时灯泡的额定电压为2.5V，即需将灯泡的实际电压调成额定电压，此时灯泡就是正常工作的，此时的功率就是额定功率，据公式P=UI可计算出此时的功率．
（6）灯泡不亮，可能是灯泡断路或灯泡断路或灯泡之外的电路断路；电流表无示数，可能是电流表断路或电流表之外的电路断路；电压表有示数，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外不存在断路；综合分析可知电路故障为灯泡断路．
故答案为：（1）见上图；（2）（2）断开；b；（3）6；（4）增大；（5）2.5；P=UI；（6）灯泡断路；
点评：本电路在初中物理电学实验中应用广泛．可用于测灯泡的电阻、功率，还能探究在电流跟电压、电阻的关系．电路是相同的，元件在实验中的作用有相同之处，也有不同之处，注意区分，对比记忆，印象深刻．