Question

15．在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：电池组（3V不变）、电流表、电压表、小灯泡（额定电压2.5V）、滑动变阻器、开关、导线若干，实物电路如图甲所示．
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整．
（2）连接好电路，闭合开关，调节滑动变阻器，发现小灯泡不亮，电压表示数始终为零，电流表示数变化明显．电路故障可能是小灯泡短路．
（3）排除故障后进行实验，图乙是由实验数据描绘得到的小灯泡的I-U图象，则小灯泡额定功率是0.625  W．小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是2Ω．
（4）分析小灯泡的I-U图象，发现小灯泡灯丝的阻值随电压变化而变化，从本质上讲，引起小灯泡灯丝阻值变化的因素是温度．

Answer 1

分析 （1）由小灯泡的额定电压，选择电压表量程，电压表与电阻并联；
（2）灯泡不亮，电流表有明显偏转，电路中无断路，电压表示数为0，则灯泡短路；
（3）由图象读出电压表示数为2.5V时通过灯泡的电流，由P=UI计算额定功率；由R=$\frac{{U}_{R}}{I}$计算滑动变阻器接入电路的阻值；
（4）小灯泡的电阻受温度影响．

解答 解：（1）将电压表与电阻并联，电源电压3V，所以电压表可选择0～3V的量程，如图所示：

（2）小灯泡不亮，电路中无断路，电压表示数为0，电流表示数变化明显，则可能是灯泡短路造成；
（3）由图象，当灯泡电压2.5V时，通过灯泡的电流0.2A，小灯泡额定功率：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
滑动变阻器两端的电压：U_R=U-U_L=3V-2.5V=0.5V，
滑动变阻器接入的电阻：R=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{0.5V}{0.25A}$=2Ω；
（4）灯丝的电阻是变化的，因为不同电压下灯泡中电流不同、灯丝的温度不同，小灯泡灯丝的电阻受温度的影响．
故答案为：（1）如上图；（2）小灯泡短路； （3）0.625；  2；（4）温度．

点评 此题是“测量小电灯功率”的实验，考查了电路连接、注意事项、电路故障、电阻和功率的计算等，考查的知识点多，综合性强，这些都是经常考查问题，需熟练掌握．