Question

【题目】小明同学用如图甲所示的实验电路来测定“小灯泡的额定电功率”，所用电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。

（1）连接电路时开关应__________。

（2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。

（_____）

（3）小明检查电路无误后，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表有示数，接近电源电压，移动滑片，实验现象没有发生变化，则导致这种现象可能的原因是________________。

（4）排除故障后，小明移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图乙所示）为_____V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向_______端（选填“A”或“B”）移动，使电压表的示数为2.5V。

（5）小明移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丙所示的I－U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是_________W。

（6）小明仔细观察了图丙中小灯泡的电流与电压变化关系图像，发现电流与电压不成正比，你认为原因是_______________。

（7）小明又找来了5个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻替换小灯泡，来探究流过导体的电流与电阻的关系。实验中，小明控制电阻两端的电压为2.5 V不变，为了完成实验，他选用的滑动变阻器的阻值至少为__________Ω。

Answer 1

【答案】断开 导线连接电流表的0.6A量程 小灯泡处断路 2.2 B 0.5 灯泡的灯丝会随温度的变化而改变 20

【解析】

（1）在连接电路时，为保护电路，开关应断开；

（2）灯泡正常发光时的电压等于额定电压UL=2.5V，根据欧姆定律可知此时电路电流约为I===0.25A，所以电流表应用0-0.6A的小量程，电流表串联在电路中，如图所示：

（3）灯泡不亮，可能是灯泡断路或灯泡短路，电流表示数几乎为零，说明电路存在断路；电压表示数为6V，等于电源电压，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之内电路存在断路，综合分析可知，电路故障原因是：灯泡断路；

（4）由乙图可知，一个大格是1V。一大格之间有10个小格，每小格是0.1V，此时电压表的示数是2.2V，小灯泡的额定电压是2.5V，要使灯泡两端的电压由2.2V增大到2.5V，电路电流要增大，总电阻要减小，滑动变阻器连入电路的部分减小，滑动变阻器向B端移动。

（5）由图丙可知，灯泡的额定电压为2.5V，此时的电流为0.2A，则灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V0.2A=0.5W。

（6）由图丙可知，随灯泡电压U增大，通过灯泡的电流I也增大，但不成正比；说明灯泡电阻是变化的，这是因为随着灯泡电流的增大，灯泡实际功率变大，灯丝温度变化引起的，所以灯丝电阻随温度的变化而变化。

（7）每次控制电阻的两端电压为2.5V时，电源电压为4.5V，根据串联电路电压特点，滑动变阻器需要承担电压为2V，当电路中R的阻值最大为25，通过的电流为I=，利用分压原理，可得滑动变阻器的阻值最小值至少为：R滑=20。