Question

14．在测定小灯泡的电阻和额定功率的实验中，有器材：额定电压为2V电阻约为10Ω的小灯泡一只，电压表一个，电流表一个，开关一个，滑动变阻器一个，电源电压为3V，导线若干．

（1）在测定小灯泡的额定功率实验前应先记录小灯泡的额定电压（选填“额定电压”“电阻”或“额定功率”）；
（2）实验的电路图如（甲）图所示，图中甲是电流表；在闭合开关前如图（乙）所示滑片P应调到最左端（选填“左”或“右”）；
（3）请用笔画线代替导线在图（乙）中把电流表接入电路中，要求：测量比较准确；
（4）根据电路图连接好实物后，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，而电压表示数接近3V，取下灯泡，两表的示数仍不变，出现故障的原因可能是小灯泡断路；
（5）故障排除后，开始进行实验，根据测出的数据，画出了电流、电压的关系如图（丙）所示，由此可知小灯泡的额定功率是0.5W；由图象不难发现小灯泡灯丝的电阻随电压的增大而增大，其原因是灯丝电阻随温度的升高而增大，电压越高，灯泡的实际功率越大，灯丝的温度越高．

Answer 1

分析 （1）要测量灯泡的额定功率，需使灯泡两端的电压等于额定电压；
（2）根据电压表、电流表的正确使用方法判断电表的位置．
实验前，开关应断开，滑动变阻器应处于阻值最大处保护电路，防止电流过大烧坏用电器．
（3）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，且与灯泡并联；根据第四问确定电流表量程，且与灯泡串联，注意电表正负接线柱的连接；滑动变阻器的两接线柱一上一下的串联在电路中；实物图按电流流向法和先串后并的原则连接．
（4）灯泡不发光，两端电压接近电源电压，则灯泡断路；
（5）根据电流表的量程和分度值，确定电流表的示数；根据P=UI求出灯泡的额定功率．
灯丝电阻随温度的升高而增大．

解答 解：（1）要测量灯泡的额定功率，需使灯泡两端的电压等于额定电压，所以在测定小灯泡的额定功率实验前应先记录小灯泡的额定电压；
（2）电压表与灯泡并联，电流表应与灯泡串联，所以甲是电流表，乙、丙分别是电压表、小灯泡．
闭合开关前，滑动变阻器应处于阻值最大处左端保护电路，防止电流过大烧坏用电器；
（3）灯泡的额定电压为2V，所以电压表的量程选0～3V，且与灯泡并联；
灯泡的额定电流约为：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2V}{10Ω}$=0.2A，则电流表的量程为0～0.6A，且与灯泡串联，电流从电表的正接线柱流入、负接线柱流出；实物图连接如图：

（4）灯泡不亮，电流表无示数，电路断路，而电压表示数接近3V，取下灯泡，两表的示数仍不变，说明与电压表并联的灯泡断路；
（5）由图丙知，U=2V，I=0.25A，则小灯泡的额定功率为：P=UI=2V×0.25A≈0.5W；
由于灯丝电阻随温度的升高而增大，电压越高，灯泡的实际功率越大，灯丝的温度越高，所以得出了小灯泡灯丝的电阻随电压的增大而增大的结论．
故答案为：（1）额定电压；（2）电流表；左；（3）见上图；（4）小灯泡断路；（5）0.5；灯丝电阻随温度的升高而增大，电压越高，灯泡的实际功率越大，灯丝的温度越高．

点评 本题考查了电压表、电流表的正确使用和量程的选择，滑动变阻器的正确使用，判断电路故障，读电流表的示数，计算功率等，涉及到的知识点较多，综合性较强，给解题带来困难．