Question

小明做测定“小灯泡的电功率”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线．图（1）是小明没有连接完的实物电路．
（1）请你用笔画线代替导线，帮小明将实物电路连接完整；
（2）小明连好电路闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是

 

（写出一种即可）；
（3）小明排除故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向

 

端滑动（选填“左”或“右”）；

（4）小明通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了图（2）所示的U-I图象．根据图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是

 

W，当加在小灯泡两端的电压为1.5V时，小灯泡的电阻是

 

Ω．
（5）小明对图（2）所画的图象产生了困惑，根据欧姆定律，在电阻不变时，电流与电压成正比，所连成的线应是一条直线，而实际却不是这样，请你替小明解释一下．你的解释是

 

．

Answer 1

分析：（1）知道额定电压为2.5V，选择电压表的量程为0-3V，并且与灯并联，连接实物图；
（2）电压表有示数，说明问题出在电压表两接线柱之间的电路，非短路（这样电压表示数为0），只能是开路：小灯泡处开路；
（3）电压表的示数为2.2V，为使电压表示数增加为2.5V，就要使滑动变阻器分压减小，连入电阻减小，选择滑片的移动方向；
（4）从U-I图象上找出当电压为2.5V时的电流，用P=UI计算额定功率；找出当电压为1.5V时的电流，用欧姆定律求R；
（5）小灯在发光的同时也在发热，而温度的变化对电阻值的变化的影响较大，使得所连成的线不是一条直线．

解答：解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，电压表量程选择0-3V即可，连接实物图如右下图：
（2）连好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，说明在电压表两接线柱之间的电路是开路，小灯泡处开路；
（3）为测额定功率，灯两端电压应为2.5V，就要使滑动变阻器分压减小，连入电阻减小，应向右移动滑片；
（4）小灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
R=

U′

I′

=

1V

0.1A

=10Ω
（5）小灯泡工作时发光、发热，温度很高，对电阻值较大，使得电阻不是定值，所以电路中的电流与电压不成正比，不是直线．
故答案为：（1）如右图所示；
（2）小灯泡开路；
（3）右；
（4）0.5，10；
（5）小灯在发光的同时也在发热，而温度的变化对电阻值的变化的影响较大．

点评：本题涉及电压表量程的选择、滑动变阻器的使用、电功率的计算，虽综合性强，但都属于基础知识，难度适中．