Question

同学们在做“测定小灯泡的电功率”的实验，被测量小灯泡的额定电压为2.5V、额定功率估计为1W．大家经过讨论之后，设计的实验电路图如图1所示．请你回答下面的几个问题．

（1）实际连接电路时，开关应处于______状态．
（2）在如图2所示的电路中，王琳同学已连接的部分电路，请你帮他完成电路的连接（其它导线不得改动）．
（3）王琳同学在连接好电路后闭合开关，发现电流表的指针偏转到了表盘最大刻度线右侧没有刻度的地方．王琳的电流表出现异常现象的原因是：______；
（4）该实验中，需多次移动滑动变阻器滑片的位置．闭合电键之后的移动是为了调节______；当小敏同学调节至电压表的示数为2.5V时，此时电流表的示数如图3所示．
（5）小敏同学实验数据的记录如下表所示．请你在表中填上她第2次实验的电流值．其中根据第______次实验测得的数据计算得出的结果是小灯泡的额定功率，灯泡的额定功率为______W；第______次的实验数据是电流表的示数读错了．

实验次数	电压U /V	电流I /A	灯泡亮度
1	2.2	0.56	逐渐 变亮
2	2.5
3	2.8	0.40

（6）另一实验小组的同学小吴根据测量小灯泡实际功率的多组实验数据，作出了 I-U图象，如图4所示．结果发现图线不是直线，这表明灯泡的电流与电压不成正比．请你帮助他分析原因：______．

Answer 1

解：（1）实际连接电路时，开关应处于断开状态；
（2）电压表与灯泡并联，灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表应选择0～3V的量程；
电流表串联在电路中，灯泡的额定电流大约为I===0.4A，所以电流表可选择0～0.6A的量程，如图所示：
；
（3）电流表的指针偏转到了表盘最大刻度线右侧没有刻度的地方，说明电路中的总电阻太小，导致电流过大，可能是因为滑动变阻器的滑片未移至最大阻值处；
（4）实验中移动滑片的位置是为了调节灯泡两端的电压；
（5）第2次实验，电压表的示数等于灯泡的额定电压；
由图3知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，此时电流表的读数是0.36A；
则P=UI=2.5V×0.36A=0.9W；
第1次数据的电压值低于额定电压，电流值却高于额定电流，所以错误；
（6）由于灯丝的电阻随温度的升高而增大，所以灯泡的电流与其两端的电压不成正比关系．
故答案为：（1）断开；
（2）见上图；
（3）闭合电键之前没有使滑动变阻器连入电路中的电阻为最大；
（4）小灯泡两端的电压；
（5）2；0.9；1；
（6）灯丝的阻值随温度升高而增大．
分析：（1）在连接电路时，开关要断开；
（2）将电压表与灯泡并联，电流表串联在电路中，注意电压表、电流表量程的选择及正负接线柱的接法；
（3）电流表示数满偏是由于电路中的电流过大引起的，分析出滑动变阻器的阻值为调至最大；
（4）滑动变阻器在电路中的主要作用是调节灯泡两端的电压；
（5）当灯泡的实际电压等于其额定电压时，灯泡正常发光，读出电流表的示数，根据P=UI计算出灯泡的额定电功率；
根据电压的大小关系，判断出电流的大小关系，得出错误的读数；
（6）根据灯丝的电阻随温度的升高而增大的特点进行分析．
点评：此题是“测定小灯泡的电功率”的实验，考查了电流表、电压表的连接、电流表的读数及电功率的计算，同时考查了数据分析及灯丝电阻与温度的关系．