题目内容
16．一个额定电压为2.5V的小灯泡，正常工作时的电阻约为10Ω，小明想探究小灯泡的电流与其两端电压的关系．实验室提供了如下器材：电源（电压恒定6V）、电压表、电流表、“50Ω 0.5A”的滑动变阻器、开关各一个，导线若干．
（1）如图甲正确连线后，小明将滑片置于最右端，闭合开关，发现小灯泡不亮，两电表无示数．为判断故障，小明将电压表改接在滑动变阻器下面两接线柱上，发现电压表有示数，则电路发生故障的原因是滑动变阻器断路．
（2）排除故障后，小明移动滑动变阻器的滑片，记下多组电流表及对应电压表的示数，并画出图乙所示的I-U图象．从图象可看出，当电压较高时，电流与电压并不成正比，其原因是灯丝电阻随温度升高而增大．
（3）实验时，闭合开关，移动滑片P至某一位置时，电压表的示数如图丙所示，要获得小灯泡额定功率的数据，滑片P应向A（选填“A”或“B”）端移动．
（4）由图象信息可知，小灯泡的额定功率为0.5W，小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻为17.5Ω．
分析 （1）通过小灯泡不亮，两电表无示数，判断出电路中出现断路，然后根据具体情况判断断路处；
（2）根据灯丝电阻随温度的升高而增大的特点进行分析；
（3）由图示电压表确定其量程与分度值，读出其示数，根据电压表示数与灯泡额定电压的关系确定滑片的移动方向；
（4）判断出额定电压和电流，根据P=UI计算额定电功率；应用串联电路特点与欧姆定律可以求出灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值．
解答 解：（1）闭合开关，小灯泡不亮，两电表无示数，则电路断路，将电压表改接在滑动变阻器下面两接线柱上，发现电压表有示数，则说明与电压表并联的滑动变阻器断路；
（2）灯丝的电阻随温度的升高而增大，当电压升高时，灯泡的亮度增大，灯丝的温度升高，所以当电压较高时，电流与电压并不成正比；
（3）由图示电压表可知，其量程为0-3V，分度值为0.1V，示数为2.2V，电压表示数小于灯泡额定电压2.5V，要测灯泡额定功率的实验数据，由图示电路图可知，滑片应向A端移动；
（4）由图象知，灯泡两端电压等于额定电压UL=2.5V时，灯泡中的电流I=0.2A，
灯泡额定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
当小灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压为：UR=U-UL=6V-2.5V=3.5V，
由I=$\frac{U}{R}$可知，滑动变阻器接入电路的阻值：R=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.2A}$=17.5Ω．
故答案为：（1）滑动变阻器断路；（2）灯丝电阻随温度升高而增大；（3）A；（4）0.5；17.5．
点评 本题是电学实验题，主要考查了滑动变阻器的连接、电路故障的分析、灯丝电阻与温度的关系及电功率、电阻的计算，考查全面，综合性较强．
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