Question

（2010?德阳）实验室购买了一批规格为“2.5V 0.75W”的小灯泡，小明利用其中一只小灯泡做“测量小灯泡电功率”的实验：
（1）小明连接完电路并闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片P的位置，电流表和电压表的示数总保持不变，灯泡保持较暗的亮度不变，则造成这一现象的原因是：

滑动变阻器同时连接在了下面两个接线柱上

；
（2）于是小明重新连接实验电路，但没有连完整，请你用笔画线代替导线，帮小明将图中的电路连接完整，并且要求滑片P向右移动时，电压表的示数要变大；
（3）小明按照正确的实验电路进行实验，如果要测量小灯泡的额定功率，他应该在闭合开关后，去调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2.5V；
（4）下表是他实验时得到的一组数据，在对数据进行分析时，他发现该小灯泡不合格，假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的，则这个小灯泡内钨丝的长度与合格产品相比是

短了

．（填“长了”或“短了”） 

次数	第一次	第二次	第三次
电压/V	3	2.5	2
电流/A	0.44	0.4	0.34

Answer 1

分析：（1）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，不能改变电压表和电流表的示数及灯泡的亮度，说明滑动变阻器都接上面或都接下面两个接线柱，通过灯泡的亮度来判断滑动变阻器接线柱的连接情况；
（2）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，滑片P向右移动时电压表的示数要变大说明电路中的电阻变小即滑动变阻器接入电路中的电阻变小；
（3）导体电阻由导体的材料、长度、横截面积决定，在材料、横截面积一定的情况下，导体电阻与导体的长度成正比；
根据P=

U2

R

求出合格灯泡的电阻值，再根据欧姆定律求出购买灯泡的电阻，比较两者的大小关系，然后根据灯泡电阻与灯丝长度的关系，判断灯丝是长了还是短了．

解答：解：
（1）无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表和电流表及灯泡亮度都不变，滑动变阻器不起改变电阻的作用；
滑动变阻器都接上面两个接线柱时，滑动变阻器相当于导线，电路电阻最小，电路电流最大，灯泡最亮，移动滑片，灯泡较亮而不改变；
滑动变阻器都接下面两个接线柱时，滑动变阻器相当于定值电阻，电路电阻最大，电路电流最小，灯泡较暗，移动滑片，灯泡较暗而不改变；
（2）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，滑动变阻器的右下方接线柱与开关的右接线柱相连，如下图所示：

（4）根据P=

U2

R

可得，合格灯泡的电阻：
R=

U额2

P额

=

(2.5V)2

0.75W

≈8.3Ω，
根据欧姆定律可得，购买灯泡的实际电阻：
R_实=

U额

I实

=

2.5V

0.4A

=6.25Ω，
灯泡的实际电阻小于合格灯泡的电阻，灯丝的实际长度比规定长度短了；
故答案为：
（1）滑动变阻器同时连接在了下面两个接线柱上；  
（2）如上图所示；
（4）短了．

点评：本题考查了电路现象的判断、电压表和滑动变阻器的正确使用、欧姆定律和电功率公式的灵活应用以及影响电阻大小因素的掌握，最后一问还可以通过比较额定电压下灯泡的电功率、电流的大小进行判断两者电阻的大小关系．