Question

5．小明在“测定小灯泡的额定功率”的实验中，选用的电源为两节干电池，小灯泡L上标有“2.5V 0.6W”字样．
（1）根据图甲，用笔画线代替导线将图乙电路连接完整．要求：电流表、电压表量程合适、导线不能交叉．

（2）电路接好后闭合开关，发现小灯泡很亮，电压表与电流表示数较大，电路连接无误．则接下来应进行的操作是D、C（两空按操作步骤先后顺序填写字母代号）．
A．更换电池或小灯泡                     B．检查电路是否短路
C．移动滑动变阻器滑片至最大值位置         D．断开电路开关
（3）小明正确实验时，改变滑片的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制了如图丙所示I-U图象．分析图象可知：
①该小灯泡的额定功率是0.5W，该小灯泡不合格（选填“合格”或“不合格”）．
②灯丝的电阻是变化（选填“不变”或“变化”）的，你判断的依据是通过灯丝的电流与电压不成正比．
（4）小明还想测量一个标有“3.8V”字样的小灯泡的额定功率，但老师提醒他仅仅利用现有实验器材还不能完成该实验，你认为还应该增加的是一节干电池．

Answer 1

分析 （1）根据电路图连接实物图，注意电流表量程的选择，滑动变阻器按一上一下的原则接入电路；
（2）闭合开关，发现小灯泡特别亮，电压表与电流表的示数较大，说明电路中电阻较小，滑动变阻器接入电路的阻值可能不是滑动变阻器的最大阻值，正确的实验操作是：断开开关，调节滑片位置，使滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值，然后再继续实验；
（3）①由图丙读出小灯泡两端电压为额定电压时的电流值，利用公式P=UI，计算额定功率；
②通过图象可以发现导体的电阻是变化的，导体电阻的决定因素有：导体的材料、长度、横截面积、温度四个因素．因此从导体的决定因素入手来分析解答；
（4）根据电源电压与小灯泡的额定的大小进行分析．

解答 解：
（1）小灯泡的额定电流为I=$\frac{{P}_{额}}{{U}_{额}}$=$\frac{0.6W}{2.5V}$=0.24A；
根据电路图可知，电流从正极出发，依次经过开关、滑动变阻器、电流表、小灯泡、回到负极，电压表并联在小灯泡两端，滑动变阻器上端接线柱已经接入电路，将滑动变阻器下端的接线柱与电流表的“0.6”接线柱连接，电流表选择0～0.6A的量程，将电压表的“3”接线柱与小灯泡右端接线柱连接；实物图连接如下图：

（2）小灯泡特别亮，电压表与电流表的示数较大，说明小灯泡两端电压太高，电路中电流太大，原因是滑动变阻器没移到阻值最大处，因此接下来应进行的操作是：D．断开电路开关，C．移动滑动变阻器滑片至最大值位置；
（3）①由图丙可知，小灯泡两端电压为2.5V时，灯泡中的电流为0.2A，所以小灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W，所以该小灯泡不合格；
②当导体中有电流通过时，导体都要发热，且电流越大，温度越高，导体的温度越高，导体的电阻就越大，所以电阻的变化出现了导体中的I-U图线不是一条直线，即通过灯丝的电流与电压不成正比；
（4）实验中选用的电源为两节干电池，所以电源电压为3V，测量一个标有“3.8V”字样的小灯泡的额定功率，电源电压小于小灯泡的额定电压，所以要完成该实验，应该增加一节干电池．
故答案为：（1）见上图；（2）D；C；（3）①0.5；不合格；②变化；通过灯丝的电流与电压不成正比；（4）一节干电池．

点评 本题考查了选择电流表量程、连接电路图、实验操作、滑动变阻器的调节、求灯泡功率等问题，是实验的常考问题，一定要掌握；要根据灯泡正常发光时的电路电流选择电流表量程；连接电路图时，注意电流表量程的选择、滑动变阻器的接法．