Question

在“测量小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器上标有“10Ω　1A”的字样．
（1）图甲是晓岑同学没有连接完的电路，请你用笔画线代替导线，将电路连接完整．

（2）连接电路后，晓岑闭合开关，发现电流表有示数但小灯泡不亮，电压表读数为零，故障的原因可能是________．（写出一种）
（3）故障排除后，晓岑再次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1V，此时应将滑动变阻器的滑片向________（选填“左”或“右”）滑动，直到________时为止，此时电流表读数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为________W．
（4）晓岑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________（选填“成”或“不成”）正比，原因是________．从图象中还可以发现，灯泡的实际功率随实际电压的增大而________．

Answer 1

解：
（1）灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的量程为0～3V，且与灯泡并联；
滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，如下图所示：

（2）闭合开关，发现电流表有示数但小灯泡不亮，电压表读数为零，故障的原因可能是灯泡短路或电压表短路；
（3）要测灯泡的额定功率，应使灯泡两端的电压为2.5V，即电压表的示数为2.5V，
使电压表的示数由1V增大到2.5V时，应增大电路中的电流，减小电路中的总电阻，即滑动变阻器电阻减小，滑片向左端移动；
电流表选择0～0.6A量程，分度值为0.2A，所以电流表的示数为0.3A，
灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（4）由图象可知，通过灯泡的电流与两端的电压不成正比，原因是灯丝电阻随温度而变化；
由图象可知，灯泡两端的电压增大时，通过的电流也增大，根据P=UI可知灯泡的实际功率随实际电压的增大而增大．
故答案为：
（1）如上图所示；
（2）灯泡短路（或电压表短路）；
（3）左；电压表的示数为2.5V；0.75；
（4）不成；灯丝电阻随温度而变化；增大．
分析：（1）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程且与灯泡并联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中；
（2）电流表有示数说明电路通路，电压表读数为0说明电压表测量导线的电压即灯泡短路或电压表短路；
（3）额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，灯泡两端电压由1V增大到2.5V时，电路中的电流要增大，需要减小电路电阻即减小滑动变阻器的电阻；根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数，然后根据P=UI求出灯泡的额定功率；
（4）由图象可知，通过灯泡的电流与两端的电压不成正比，原因是灯泡的电阻随温度的变化而发生改变，由图象可知通过灯泡的电流随两端电压的变化，根据P=UI可知实际功率的变化．
点评：本题考查了实物图的连接、电压表量程的选择和连接、滑动变阻器的使用和连接、电路故障的判断、电流表的读数、功率的计算等，关键是知道灯泡的电阻会随温度的变化而变化，总体难度不大，属于常见题型．