Question

【题目】图甲为测定“小灯泡电功率”的实验电路，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω．
（1）小明连接好电路后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障原因可能是 ．
（2）排除故障闭合开关，移动滑片P到某位置，电压表示数（如图乙所示）为V，则此时灯泡消耗的实际功率额定功率（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
（3）小明继续移动滑动变阻器的滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成I﹣U图象（图丙），根据图象，可计算出小灯泡的额定功率是W．
（4）进一步分析图象可知，随着灯泡两端电压的增大，灯丝电阻逐渐增大，造成这一现象的原因可能是 ．
（5）小敏将原电路中的小灯泡先后换接阻值分别为5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻，探究“电流与电阻关系” ①先将5Ω的电阻接入电路，移动变阻器滑片，使电压表示数为2V，此时，电流表的示数为A．然后换接10Ω的电阻，为了保持电压表示数不变，此时滑动变阻器的滑片应向（左/右）移动．
②实验中为了保证接入20Ω的定值电阻时，保持电压表示数不变，则滑动变阻器的最大阻值应不小于Ω．

Answer 1

【答案】
（1）灯泡断路
（2）2.2；小于
（3）0.5
（4）灯丝的电阻随温度的升高而增大
（5）0.4；右；25
【解析】解：（1）连好电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数，说明在电压表两接线柱之间的电路是断路，所以出现故障的原因可能是灯泡断路．（2）由图乙可知，电压表量程为0﹣3V，分度值为0.1V，电压表示数为2.2V，此时灯泡的电压小于额定电压，故实际功率小于额定功率；（3）由丙可知，灯泡正常发光时（电压为2.5V），通过灯泡的电流为0.2A，所以灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；（4）当灯泡中有电流通过时要发热，且电压越大，电流越大，灯泡的实际功率越大，温度越高，灯丝的电阻就越大；（5）①5Ω的电阻接入电路，电压表示数为2V，此时电流表的示数为：I= = =0.4A；将5Ω的电阻换成了10Ω的电阻时，串联电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中电流变小，滑动变阻器分得的电压变小，电阻分得的电压变大； 探究电流和电阻之间关系，必须保持电阻两端的电压不变，即与电阻并联的电压表示数不变，所以应调节滑片向右移动，增大滑动变阻器接入电路的电阻，使电压表的示数仍为2V；②电源电压为4.5V，定值电阻两端电压为2V，则滑动变阻器分压为4.5V﹣2V=2.5V，
当接入20Ω电阻时，由串联电路特点知：IR=I滑 ，
由欧姆定律有： = ，即： = ，解得：R滑=25Ω，即变阻器最大阻值应不小于25Ω．
所以答案是：（1）灯泡断路；（2）2.2；小于；（3）0.5；（4）灯丝的电阻随温度的升高而增大；（5）①0.4；右；②25．