Question

7．在“测量小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V．

（1）图甲是没有连接完的电路，请你用笔画线代替导线，将电路连接完整．
（2）连接电路时，滑动变阻器滑片应放在最右端．（左或右）
（3）闭合开关测量小灯泡的额定功率，但是发现电压表的示数为0.5V，此时灯泡电阻为5Ω，为完成实验，应将滑动变阻器的滑片向左（“左”或“右”）滑动，直到电压表示数为额定电压，此时电流表读数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为0.75W．
（4）根据测得的几组数据做出了图丙所示的U-I图象，发现电流与电压不成（选填“成”或“不成”）正比，原因是灯丝的电阻随温度变化而变化．．

Answer 1

分析 （1）根据灯的额定电压确定电压表量程与灯并联，变阻器按一上一下接入电路中；
（2）为保护电路，连接电路时，滑动变阻器滑片应放在阻值最大处；
（3）由图丙找出0.5V电压对应的电流，由欧姆定律求电阻；
灯在额定电压下正常发光，根据串联电路电压规律和分压原理确定滑片移动的方向；根据P=UI求灯的额定功率；
（4）根据欧姆定律结合灯丝的电阻随温度变化而变化分析．

解答 解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，电压表选用小量程与灯并联，变阻器按“一上一下”接入电路中，如下所示：

（2）为保护电路，连接电路时，滑动变阻器滑片应放在阻值最大处，即最右端；
（3）闭合开关测量小灯泡的额定功率，但是发现电压表的示数为0.5V，由图丙可知，此时的电流为0.1A，根据欧姆定律可得，此时灯泡电阻为R=$\frac{U}{I}=\frac{0.5V}{0.1A}$=5Ω；
灯在额定电压下正常工作，要使灯正常工作，要增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，根据分压原理，应减小变阻器连入电路的电阻大小，即应将滑动变阻器的滑片向左滑动，直到电压表示数为额定电压2.5V；
此时电流表读数如图乙所示，图乙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，
则小灯泡的额定功率为P_额=U_额I_额=2.5V×0.3A=0.75W；
（4）根据测得的几组数据做出了图丙所示的U-I图象，电流随电压的变化关系为一曲线，即电流与电压不成正比，根据U=IR可知，R不是一个定值，原因是灯丝的电阻随温度变化而变化．
故答案为：（1）如上图所示；（2）右；（3）5Ω；左；0.75；（4）不成；灯丝的电阻随温度变化而变化．

点评 本题测量小灯泡电功率，考查电路的连接、注意事项、电阻计算、操作过程、数据分析能力及影响电阻大小的因素等，均为电学实验的重要内容，要掌握．