Question

【题目】学校实验室新进了一批“2.5V 0.75W”的小灯泡，小明想通过实验探究小灯泡的额定功率是否符合规格．实验员提供了以下器材：待测小灯泡、铭牌为“10Ω 2A”、“50Ω 1A”的滑动变阻器各一个、电流表、电压表、二节1.5V的干电池、开关、导线．

（1）请根据如图甲所示的电路图，用笔画线代替导线把图乙所示的实物电路补充完整．

（2）按图连接实物电路图时，开关S应该___；开关闭合前滑片应放在_____(A或B)端。

（3）电路连接后，闭合开关，移动滑片（未达到最小阻值），发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是___________。

（4）正确连接电路后，闭合开关S，小明在实验过程中发现小灯泡两端的电压调节范围小，原因是：___________________；应换用铭牌为____的滑动变阻器；

（5）小明更换器材后完成实验，应用实验数据作出“U﹣I”关系图象如图丙所示，由图可得小灯泡实测的额定功率为______W，该小灯泡_______（选填“符合”或“不符合”）制造规格；

（6）由“U﹣I”关系图象可知，当小灯泡两端的电压为0.5V时，它的电阻是____Ω；进一步分析图象可得小灯泡的电阻随着它两端电压的升高而升高______（选填“增大”、“减少”或“不变”）．

Answer 1

【答案】 断开 B 灯泡短路 滑动变阻器阻值太小 50Ω1A 0.75 符合 5 增大

【解析】

（1）由图甲分析电路结构，完成实物连接；
（2）连接电路时要断开开关，滑片要置于最大阻值处；
（3）电流表有示数说明电路为通路，电压表无示数示数说明电压表被短路；
（3）电路连接正确，不是连接故障问题，而是器材的规格问题，从滑动变阻器规格方面考虑；
（4）先根据图丙读出灯泡两端电压等于额定电压对应的电流，然后利用P=UI求出小灯泡的额定功率；
（5）根据图丙读出灯泡两端电压为0.5V时对应的电流，根据欧姆定律求出灯泡的电阻；灯丝的电阻随温度升高而增大。

（1）由图甲知，电流表、滑动变阻器和灯泡串联，滑动变阻器一上一下接入电路，实物电路如图所示：

（2）为了保护电路，连接电路时，开关应该断开，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于最大值B端；

（3）电流表有示数说明电路为通路，电压表无示数说明与电压表并联部分被短路，即小灯泡短路；

（4）如果其它元件规格符合要求的情况下，滑动变阻器总阻值太小，根据串联电路的特点可知，滑动变阻器阻值太小时，滑动变阻器分得的电压小，使得小灯泡两端的电压调节范围小，应换用铭牌为“50Ω 1A”的滑动变阻器；

（5）根据图丙可知，灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.3A，则灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W，该小灯泡符合制造规格；

（6）根据图丙可知，灯泡两端电压为0.5V时，通过灯泡的电流为0.1A，灯丝的电阻：，因为灯丝的电阻随温度的升高而增大，所以当小灯泡电压增大时，灯丝电阻将增大。