Question

12．在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V．

（1）图甲是小明同学已连接的部分电路，请你用笔画线代替导线将电路连接完整，使滑片P向左移动时灯变亮．
（2）小明连接好电路后，闭合开关，逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不偏转，出现此现象的原因可能是小灯泡断路．
（3）排除故障后，闭合开关进行实验，并做好数据记录．图乙的U-I图象是小明根据多组实验数据绘制的，根据图象可得小灯泡额定功率是0.5W．
（4）根据图象，小明还发现小灯泡的电阻是变化的，造成这一变化的原因是小灯泡的电阻随温度的变化而变化．
（5）小明上网查阅资料发现，在相同的额定电压下工作时，LED灯比小灯泡亮，经研究得知，是因为LED灯工作时电能转化为光能能的效率比小灯泡高．

Answer 1

分析 （1）根据灯泡额定电压确定电压表量程，滑动变阻器、开关串联接入电路，电压表与灯泡并联，注意电压表正负接线柱不要接反，按要求连接滑动变阻器．
（2）电路故障分两类：短路和断路．电路短路时，短路部分无电压，电流大；电路断路时，断路部分无电流，电压大；
（3）要测量灯泡的额定功率，应使灯泡两端的电压等于额定电压；由图乙读出电流，根据P=UI计算出其电功率；
（4）导体的电阻受温度影响；
（5）LED灯与小灯泡工作时把电能转化为光能．

解答 解：（1）灯泡额定电压是2.5V，因此电压表选0～3V量程，滑动变阻器接A接线柱时，使滑片P向左移动时灯变亮，则电路的电流变大，电阻变小，故变阻器的A端接入电路；如图所示：

（2）灯泡不亮可能断路，电压表有示数、电流表无示数说明电压表所测部分断路，即小灯泡断路；
（3）由图乙可知，灯泡两端电压为2.5V，小灯泡中电流I=0.2A，则P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（4）灯丝的电阻是变化的，因为不同电压下灯泡中电流不同、灯丝的温度不同，小灯泡灯丝的电阻受温度的影响；
（5）LED灯与小灯泡工作时都把电能转化为光能．
故答案为：（1）如上图：（2）小灯泡断路；（3）0.5；（4）小灯泡的电阻随温度的变化而变化；（5）电能；光能．

点评 此题是“测量小电灯功率”的实验，小灯泡不亮这种电路故障是实验过程中经常出现的现象，要学会排除的方法，同时考查了滑动变阻器的应用及电功率的计算，这些都是实验中的基础知识，需熟练掌握．