Question

8．某兴趣小组用如图甲所示的实验仪器，测量一只额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率．

（1）图甲中的电路未连接完整，请用笔画线代替导线，在答题卡相应图中将电路连接完整．
（2）电路连接好后，闭合开关，发现灯泡发光强烈，电压表、电流表的指针有明显偏转，问发生这种现象的原因是：滑动变阻器阻值太小或被短路．
（3）排除故障后，他们根据测量出的实验数据画出了如图乙所示的I-U图象，由此可知小灯泡的额定功率为0.75W．
（4）小明利用所测的数据计算出小灯泡灯丝的电阻，发现随着电压的升高，灯丝的电阻增大（选填“增大”、“减小”或“不变”），造成这一现象的原因是：灯丝温度升高．
（5）做完实验后，小明觉得还可以用这些器材来探究“通过导体的电流与电压的关系”，考虑到上题的结果，你觉得需要将小灯泡更换成定值电阻更为合理．

Answer 1

分析 （1）根据实验目的连接电路；
（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）由图象可知，灯泡两端的电压为2.5V时，对应的电流为0.3A，根据P=UI求出小灯泡的额定功率；
（4）根据灯丝的电阻随温度的升高而增大的特点进行分析；
（5）要探究电流与电压的关系，需保持电阻不变．

解答 解：（1）由甲图可知，电压表未连入电路，测量灯泡额定功率的实验中，电压表应与小灯泡并联，灯泡的额定电压为2.5V，电压表应选择0～3V的量程，如图所示：
；
（2）由题意知，灯泡发光强烈，电流表的示数很大，说明此时电路中的电阻较小，则没有将滑片移至最大阻值处或变阻器短路；
（3）由图象可知，灯泡两端的电压为2.5V时，对应的电流为0.3A，小灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
（4）由图象可知，电压升高，灯丝的电阻增大；
由于电压升高，电流增大，灯泡的实际功率增大，灯丝温度升高，所以灯泡的电阻变化是由于灯丝温度升高造成的；
（5）探究“通过导体的电流与电压的关系”，需保持电阻不变，所以应将灯泡换成定值电阻．
故答案为：（1）见上图；（2）滑动变阻器阻值太小或被短路；（3）0.75；（4）增大；灯丝温度升高；（5）小灯泡；定值电阻．

点评 本题考查了电压表的正确使用，电路故障的判断和电功率的计算，同时还涉及到灯丝电阻与温度的关系及控制变量法的应用，涉及到的知识点较多，难度不太大．