Question

（2012?株洲模拟）欣睿同学在资料上看到了一份材料，某物理兴趣小组的同学在测额定电压为2.5V小灯泡的电功率的实验中，得到部分U和I的数据如下表所示：

实验次数	1	2	3	4	5	6
U/V	0.20	0.80	1.40	2.00	2.50	3.00
I/A	0.02	0.08	0.13	0.18	0.20	0.21

（1）①该小灯泡正常发光时的电阻为

12.5

Ω，额定功率为

0.5

w，②欣睿根据表中的数据，发现当电压的增大时，小灯泡灯丝的电阻逐渐

变大

（选填“变大”或“变小”），从物理学角度分析，造成这一现象的原因是

导体电阻随温度的升高而变大

（2）欣睿想利用初中的物理实验器材，通过实验来验证上述表格中的每一组数据是否正确，于是她又设计了如图甲所示的电路图，同时找来了实验器材并连接了部分实物电路，其中电源用的是2节新干电池，滑动变阻器的电阻可在0～50Ω内调节．
①请你用笔画线代替导线，按照图甲所示电路图，帮欣睿将图乙中的实物电路图连接完整；
②闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到

B

端（选填“A或B”）；实验中，由于操作不小心等原因，导致电压表的示数变为零，电流表的示数增大，则电路可能出现的故障是

灯泡短路

．
③欣睿想通过这个实验来验证上述表格中的每一组实验数据的正确性，你认为欣睿能做到吗？请简要说明理由．

不能；因为电源电压才3V，无法验证最后一组；最小电流无法达到0.02A．

．

Answer 1

分析：（1）①灯泡在额定电压下正常发光，由表中数据找出额定电压对应的电流，由欧姆定律可求出灯泡正常发光时的电阻；
由公式P=UI可求出灯泡的额定功率；②根据表中数据，由欧姆定律判断灯泡电阻如何变化，从温度对电阻的影响分析原因；
（2）①在连接电路时，滑动变阻器、电流表应与灯泡串联，根据灯泡正常发光时的电流选择电流表的量程；
②为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应为最大阻值，根据电路图判断滑片的位置；
如果灯泡短路，电压表示数为零，电路电阻变小，电路电流变大，电流表示数变大；
③结合表中的第1组和最后一组数据，或分析依据现有的器材能否验证表格中的数据．

解答：解：（1）①由表中数据可知，灯泡额定电压U=2.50V对应的电流I=0.20A；灯泡正常发光时的电阻R=

U

I

=

2.5V

0.2A

=12.5Ω；
灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；②由表中数据可知，随灯泡电压U增大，流过灯泡的电流I同时增大，
但△U＞△I，由R=

U

I

可知，灯泡电阻变大，这是因为，灯泡电阻受温度的影响，灯泡电阻随温度的增大而增大；
故答案为：12.5；0.5；变大；导体电阻随温度的升高而变大．
（2）①由表知，灯泡正常发光时的电流是0.2A，所以电流表选0.6A量程，将滑动变阻器、电流表与灯泡串联，变阻器接上面接线柱，电路图如图所示；
②闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到B端；压表的示数变为零，电流表的示数增大，则电路可能出现的故障是灯泡短路；
③已知电源电压U=3V，由第1组数据可知，电流为0.02A时，计算可知电路的总电阻应达到R=

U

I

=

3V

0.02A

=150Ω，滑动变阻最大阻值为50Ω，而灯泡电阻只有达到100Ω时电路中的电流才可能为0.02A，这是不可能达到的；由第6组数据可知，电压应达到3V，而两节新干电池的电压最大为3V，故很难保证灯泡两端的电压也达到3V；所以不能通过这个实验来验证上述表格中的每一组实验数据的正确性．
故答案为：①电路图如图所示；②B；灯泡断路；③不能，电源电压才3V，无法验证最后一组；最小电流无法达到0.02A．

点评：（1）主要考查了对额定电压、额定电流的理解，以及欧姆定律的简单计算；
（2）考查了电路实物图的连接，电路故障的分析与判断，以及对实验数据的分析与论证．尤其是电路故障的分析和数据的论证是此题的难点．