Question

小明做测定“小灯泡的电功率和电阻”实验时，所用器材有电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线．如图所示是小明没有连接完的实物电路．
（1）在实物图中用笔画线代替导线完成该实验的电路连接；
（2）连接电路时，开关应______，滑片P应移至______（选填“A”或“B”）端．
（3）闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表指针偏转，电流表示数为零，产生故障的原因可能是______．
（4）小明排除故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向______端滑动（选填“左”或“右”）
（5）第6次测量时电流表指针  位置如图所示，小灯泡的额定电功率是______W．
（6）在完整记录了实验数据之后，实验小组的同学对数据进行了进一步的分析，求出了每一次测量状态时小灯泡的电阻值，他们发现了随着灯泡两端的电压增大，灯泡的电阻______，（选填“变大”、“变小”或“不变”），关于电阻变化的特点，最合理的解释是______．

实验次数	1	2	3	4	5	6	7
U/V	0.80	1.20	1.60	2.00	2.40	2.50	3.00
I/A	0.20	0.29	0.37	0.44	0.51		0.57

Answer 1

【答案】分析：（1）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程并与灯泡并联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中．
（2）为了保护电路，连接电路时，开关应断开，滑动变阻器的阻值应为最大值．
（3）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，电流表无示数说明电路断路，电压表有示数说明电压表并联的部分断路．
（4）此时小灯泡两端的电压小于额定电压，为使电压增加为2.5V，就要使滑动变阻器分压减小，连入电阻减小，选择滑片的移动方向．
（5）由表格数据确定电流表的量程，并读出电流表的示数，利用P=UI求出灯泡的额定功率．
（6）根据P=UI可知灯泡的功率变化和温度的变化，再根据欧姆定律求出表格中数据对应的电阻，从而得出电阻的变化规律，从而得出灯泡电阻与温度的关系．
解答：解：（1）灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的量程为0～3V且与灯泡并联，注意电流从正接线柱流入负接线柱流出，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，连接如下图所示：

（2）在连接电路时，开关应断开，滑片P应移至b端，即电阻最大B处．
（3）灯泡不亮、电流表无示数说明电路断路，电压表有示数说明灯泡断路．
（4）为测额定功率，灯两端电压应为2.5V，就要使滑动变阻器分压减小，接入电路的电阻减小，应向左移动滑片．
（5）由表格中数据可知，通过灯泡的电流随两端的电压增大而增大，且最大电流小于0.6A，所以电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，故通过灯泡的电流为0.52A，
灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.52A=1.3W．
（6）由P=UI可知灯泡两端的电压和电流在增大，电功率也在逐渐变大，温度升高；
根据表格中数据，由欧姆定律可知对应的电阻依次为：4Ω、4.1Ω、4.3Ω、4.5Ω、4.7Ω、4.8Ω、5.2Ω，
所以，灯泡的电阻随温度的升高而变大．
故答案为：（1）如上图所示；（2）断开；B；（3）灯泡断路；（4）左；（5）1.3；（6）变大，灯丝的电阻随温度的升高而变大．
点评：本题考查了电压表量程的选择和正确的使用、滑动变阻器的正确使用、欧姆定律的应用、电流表的读数、分析总结实验规律等知识点，考查的知识点较多，要求学生有较强的能力，试题难度较大．