Question

小明在进行“测量小灯泡的功率”的实验时，实验台上给他提供的器材有：6V蓄电池、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、滑动变阻器（50Ω、1.5A）、额定电压为2.5V的小电灯（正常发光时的电阻约为7Ω）、开关各一个，导线若干．

（1）请你用笔画线代替导线，帮小明将图中的实物电路连接完整；并根据实物图在下边的方框中画出电路图．
（2）小明连好电路闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是

灯泡断路

（写出一种即可）；
（3）排除故障后，小明通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了图30-b所示的U-I图象．根据U-I图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是

0.5

W，当加在小灯泡两端的电压为1.5V时，小灯泡的电阻是

10

Ω．
（4）小明发现，由U-I图象中数据计算可知：小灯泡亮度不同时灯丝的电阻不相等．你认为造成这种结果的原因是

灯丝的电阻与温度有关

．

Answer 1

分析：（1）灯泡、电流表串联在电路中，电压表并联在灯泡两端；根据实物电路图画原理图．
（2）电流表无示数，电路断路；灯泡不亮，灯泡断路或短路或灯泡之外的电路断路；电压表有示数，电压表与电源两极相连，电压表并联之外电路无断路；综合分析知：灯泡断路．
（3）由图象求出额定电压U对应的电流I，由P=UI求出功率；由图象求出电压1.5V对应的电流，然后由欧姆定律求出电阻．
（4）灯泡亮度不同，灯的功率不同，灯丝温度不同电阻不同，这是因为灯丝的电阻与温度有关．

解答：解：（1）灯泡左端接线柱接电压表负接线柱，灯泡右端接线柱解电压表3V接线柱，电路图如图一所示；根据实物图作原理图如图二所示．
（2）移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是小灯泡断路．
（3）由图知：灯的额定电压U=2.5V，对应的电流I=0.2A，灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
由图象知电压U'=1.5V，对应的电流I'=0.15A，则此时灯泡电阻R'=

U′

I′

=

1.5V

0.15A

=10Ω．
（4）导体电阻随温度变化而变化，灯泡亮度不同，电阻不同，原因是：灯丝的电阻与温度有关．
故答案为：（1）电路图如图所示．（2）小灯泡断路．（3）0.5W，10Ω．（4）灯丝的电阻与温度有关．

点评：本题考查的：连接电路图、电路故障分析、滑动变阻器的使用、求功率、求电阻是伏安法测功率常考的问题，要掌握；要注意：
1、连接实物图时，注意电表量程选择，注意接线柱的正负．
2、根据图象求出电压U所对应的电流I，是求灯泡功率及当灯泡电阻的关键．
3、导体电阻与导体材料、长度、横截面积有关，导体的电阻还受温度的影响．