在“测量小灯泡额定功率实验中.小吴选用了标有“2.5V 字样的小灯泡.电流表.电压表.开关.低压电源.标有“20Ω 1A 的滑动变阻器.若干导线等器材按如图所示连接起来．(1)在闭合开关前他又检查了电路.发现其中有一根导线接错了.请你在错误的导线上打一个“× .然后用笔画线代替接入一根导线使电路完整．(2)小吴正确连接电路后.闭合开关.电压表及� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

5．在“测量小灯泡额定功率”实验中，小吴选用了标有“2.5V”字样的小灯泡、电流表、电压表、开关、低压电源、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器、若干导线等器材按如图所示连接起来．

（1）在闭合开关前他又检查了电路，发现其中有一根导线接错了，请你在错误的导线上打一个“×”，然后用笔画线代替接入一根导线使电路完整．
（2）小吴正确连接电路后，闭合开关，电压表及电流表示数如图乙，电源电压为5.7V，小灯泡实际功率为0.286W；
（3）为测小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片向右（选填“左”或“右”）移动滑片，当电压表示数为2.5V时小灯泡正常发光，若此时电流表示数为0.3A，则此小灯泡的额定功率为0.75W．
（4）滑动变阻器的滑片向左端滑动后，小灯泡的电功率将减小．（选填“增大”、“减小”或“不变”）
（5）小吴通过描点作图画出如图丙所示的图象得知小灯泡的电流与加在小灯泡两端的电压并不成正比，其原因可能是：电灯的电阻由于灯丝温度的变化而发生了变化．随后又经过多次测量与计算后得到灯泡实际功率P与灯泡电压的平方U²和电流的平方I²的关系，图中能正确反映P与I²或U²的关系的是：B．

分析（1）根据实验要求，电压表应与灯泡并联，根据这一点，可修改实物图；
（2）根据题意，确定电压表和电流表的量程及分度值，读出电压表和电流表的示数，此时滑动变阻器的滑片处于最左端，连入电阻最大为20Ω，求出滑动变阻器两端的电压，进而求出电源电压；根据P=UI求出小灯泡的实际功率．
（3）根据串联电路具有分压作用可知，此时变阻器分担的电压多一些，故应使变阻器阻值变小．
只有在额定电压下根据P=UI计算出的才是额定功率．
（4）根据滑动变阻器的分压作用，变阻器电阻增大，分担的电压增大，小灯泡两端的电压减小，判断实际功率变化．
（5）灯丝电阻随温度变化而变化，从电阻大小的影响分析．
根据公式P=I²R分析P与I²的图象，根据公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$分析P与U²的图象．

解答解：（1）电压表应该与灯泡并联，滑动变阻器、电流表与灯泡串联，如下图所示：

（2）根据实物图可知，电压表的量程是0～3V，分度值是0.1V，故此时电压表的读数为：U₁=1.3V，
电流表的量程是0～0.6A，分度值是0.02A，故此时电流表的读数为：I₁=0.22A，
此时滑动变阻器的滑片处于最左端，连入电阻最大为20Ω，滑动变阻器两端的电压U_R=IR=0.22A×20Ω=4.4V，
电源电压U=U_L+U_R=1.3V+4.4V=5.7V；
小灯泡的实际功率为：P₁=U₁I₁=1.3V×0.22A=0.286W；
（3）滑动变阻器与小灯泡串联，根据串联电路具有分压作用可知，为使灯泡两端电压变大，应调小滑动变阻器的阻值，故应向右调；
只有在额定电压下测得的才是额定功率，故应调节电压表的示数为2.5V，额定功率为：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
（4）滑动变阻器的滑片向左移动，接入电路中的电阻变大，分担的电压变大，小灯泡两端的电压减小，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，小灯泡的实际功率变小．
（5）灯泡的电阻是与通过灯丝的温度有关的，当通过灯丝的电流增大时，灯丝的温度升高，灯丝的电阻增大．
（6）由P=I²R知，由于电阻也在变大，所以与I²的图象有向上的趋势，A错误，B正确；
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，由于电阻在变大，所以比值有变小的趋势，CD均错误．
故选B．
故答案为：（1）如上图所示；（2）5.7；0.286；（3）右；2.5；0.75；（4）减小；（5）电灯的电阻由于灯丝温度的变化而发生了变化；B．