Question

【题目】学校实验室新进了一批“2.5V 0.75W”的小灯泡，小明想通过实验探究小灯泡的额定功率是否符合规格．实验员提供了以下器材：待测小灯泡、铭牌为“10Ω 2A”、“50Ω 1A”的滑动变阻器各一个、电流表、电压表、二节1.5V的干电池、开关、导线．
（1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线把图乙所示的实物电路补充完整．
（2）小明连接完电路后闭合开关，发现电压表的示数接近电源电压，反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数基本不变．发生故障的原因可能是滑动变阻器 ， 或者灯泡 ．
（3）正确连接电路后，闭合开关S，小明在实验过程中发现小灯泡两端的电压调节范围小，原因是：；应换用铭牌为的滑动变阻器；
（4）小明更换器材后完成实验，应用实验数据作出“U﹣I”关系图象如图丙所示，由图可得小灯泡实测的额定功率为W，该小灯泡（选填“符合”或“不符合”）制造规格；
（5）由“U﹣I”关系图象可知，当小灯泡两端的电压为0.5V时，它的电阻是Ω；进一步分析图象可得小灯泡的电阻随着它 两端电压的升高而升高（选填“增大”、“减少”或“不变”）．
（6）小明想通过实验来比较灯泡“实际电压是额定电压一半时的电功率P1”和“实际电流是额定电流一半时的电功率P2”的大小，但小明的同学没有通过实验也比较出了它们的大小，P1应P2（选填“大于”、“小于”或“等于”）．

Answer 1

【答案】
（1）
（2）短路；断路
（3）滑动变阻器阻值太小；50Ω1A
（4）0.75；符合
（5）5；增大
（6）大于
【解析】解：（1）把电流表的负接线柱与滑动变阻器的B接线柱相连，滑动变阻器的C接线柱与灯泡的右接线柱相连，如下图所示： ；（2）小明连接完电路后闭合开关，发现电压表的示数接近电源电压，则说明变阻器分得电压接近为0，反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数基本不变，即变阻器失去了变阻的作用，发生故障的原因可能是：滑动变阻器同时接上面两个接线柱或滑动变阻器短路了；发现电压表的示数接近电源电压，反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数基本不变，即电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则可判断灯泡断路了；（3）如果其它元件规格符合要求的情况下，滑动变阻器总阻值太小，根据串联电路的特点可知，滑动变阻器阻值太小时，滑动变阻器分得的电压小，使得小灯泡两端的电压调节范围小，应换用铭牌为“50Ω 1A”的滑动变阻器；（4）根据图丙可知，灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.3A，则灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W，该小灯泡符合制造规格；（5）根据图丙可知，灯泡两端电压为0.5V时，通过灯泡的电流为0.1A，
根据I= 可知灯丝的电阻：R= = ═5Ω；
因为灯丝的电阻随温度的升高而增大，所以当小灯泡电压增大时，灯丝电阻将增大．（6）因为P= 所以灯泡实际电压为其额定电压一半时，它的实际功率P1＞ P额；
因为P=I2R
所以实际电流等于额定电流一半时，实际功率P2＜ P额 ，
故P1＞P2；
所以答案是：（1）见上图；（2）短路；断路；（3）滑动变阻器阻值太小；50Ω1A；（4）0.75；符合；（5）5；增大；（6）大于．