Question

7．如图甲所示，是小明在测定“小灯泡的电功率”实验中没有连接完的实物电路，其中电源是两节新干电池，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器上标有“10Ω  lA”．
（1）请你用笔画线代替导线，帮小明将图甲的实物电路连接完整；
（2）小明同学连接好电路后，闭合开关时发现灯泡特别亮，这表明他在闭合开关前没有将滑动变阻器的滑片调到最大阻值处；
（3）调节滑片P使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则该灯泡的额定功率为0.75W．若要增大小灯泡的电功率，则滑片P应向右移动．
（4）在完成以上实验后，小明进一步测量并描绘出小灯泡的电流随电压变化的曲线如图丙所示，通过图象发现灯丝的电阻是变化的，这一现象表明：灯丝的电阻随温度的升高而增大．这种现象在生活中也有体现，例如家里的白炽灯在刚开灯的瞬间，灯丝容易烧断（选填“容易”或“不容易”）．

Answer 1

分析 （1）由电路图可知，电压表连接不完整，根据灯泡额定电压选择电压表量程，把电压表并联在灯泡两端；
（2）为了保护电路，连入滑动变阻器，在闭合开关前，滑片P置于使连入电阻最大的位置，如果滑动变阻器接入电路的阻值太小，闭合开关后，电路电流较大，灯泡较亮；
（3）由图乙所示电流表确定电流表量程与分度值，读出电流表示数，由电功率公式P=UI求出灯泡额定功率，并分析增大灯泡功率滑片的移动方向；
（4）根据图象可知电流与电压的变化不成正比，说明灯泡电阻是变化的，从温度对电阻的影响分析原因．

解答 解：
（1）小灯泡额定电压是2.5V，电压表选0～3V量程，电压表与灯泡并联，如图所示：

（2）连接好电路后，闭合开关时发现灯光特别亮，说明电路中的总电阻很小，原因是滑片P没有置于滑动变阻器的阻值最大处；
（3）由图丙所示电流表可知，电流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，电流表读数是0.3A，
则该灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
若要增大灯泡功率，应增大灯泡两端电压，根据串联电路的分析原理，电源电压一定时，应将滑片向右移动；
（4）由图象中曲线可知，随灯泡电压U增大，通过灯泡的电流I也增大，但不成正比；说明灯泡电阻是变化的，这是因为随灯泡电流的增大，灯泡实际功率变大，灯丝温度变化引起的，所以灯丝电阻受温度影响，随温度的变化而变化；
家用白炽灯开灯瞬间，灯丝温度低，电阻小，根据Q=W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t，电压和通电时间一定时，电阻越小，产生的电热越多，容易烧断灯丝．
故答案为：（1）见上图；（2）将滑动变阻器的滑片调到最大阻值处；（3）0.75；右；（4）灯丝的电阻随温度的升高而增大；容易．

点评 本题考查了电压表量程的选择和连接、实验现象的判断、额定功率的计算等，虽综合性强，但都属于基础知识，难度适中．