Question

11．某校为了迎接中考物理实验考试，学校为实验室购买了一批规格为“2.5V 0.75W”的小灯泡，小亮利用其中一只灯泡做“测量小灯泡电功率”的实验．

（1）如图甲为实验电路图，请用笔画线代替导线将乙图中的实物电路补充完整．
（2）连接好电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P调至最右端（填“左”或“右”），闭合开关后，发现灯泡不发光，电流表无示数，但电压表示数接近电源电压，则产生此故障的原因可能是：
小灯泡灯丝断路．
（3）故障排除后，闭合开关并移动滑动变阻器的滑片，测得一组数据如表．其中第2次实验时电流表示数如图丙，则第2次测得的电流是0.4A，测得的额定功率是1W．
（4）分析这组数据，你认为该小灯泡是否合格：不合格．其原因是：电压为2.5V时，其功率为1W，大于出厂规格．
（5）细心的小亮通过数据计算发现，小灯泡的电阻是变化的，原因是：灯丝的电阻随温度的升高而增大．
（6）实验结束后，小亮整理实验器材时，发现滑动变阻器的AP部分比金属杆部分热，这是因为AP部分电阻比金属杆部分大，根据焦耳定律，在电流和通电时间相同的情况下，AP部分产生的热量多．

Answer 1

分析 （1）将电压表与灯泡并联，滑动变阻器串联在电路中，切要接一上一下；
（2）闭合开关前，滑片置于最大阻值处，离接入的下面接线柱最远．
灯泡不发光，可能灯泡短路或断路．电流表无示数，可以断定灯泡断路，电压表串联在电路中，电压表测电源电压．
（3）根据电流表的量程和分度值以及指针的未知读出电流值．根据P=UI计算出其电功率；
（4）通过实验数据求得灯泡的额定功率，与灯泡上标注的额定功率进行比较，如果相等则合格，否则不合格．
（5）灯丝的电阻随温度的升高而增大；
（6）电流流过电阻时要产生热量，使电阻温度升高，根据焦耳定律分析．

解答 解：（1）将电压表与灯泡并联，灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表应选择0～3V的量程；滑动变阻器已接了下面一个接线柱，可再接上面任意一个接线柱，如图所示：

（2）闭合开关前，滑片处于最大阻值处起保护电路作用，滑片移至右端．
灯泡不发光，电流表无示数→灯泡断路，电压表串联在电路中，测电源电压，示数接近电源电压．
（3）电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，因此灯泡的额定电流为0.4A；
小灯泡的电功率为：P=UI=2.5V×0.4A=1W；
（4）P=UI=2.5V×0.4A=1W＞0.75W，所以，灯泡不合格．
（5）由于灯丝的电阻随温度的升高而增大，灯泡两端的电压改变，使灯丝的温度发生了变化，所以电阻改变；
（6）滑动变阻器的AP部分与部分金属杆串联，通过的电流相等，由于AP部分的电阻大于金属杆部分的电阻，由Q=I2Rt可知，相同时间内AP部分产生的热量较多，温度较高．
故答案为：（1）见上图；（2）右；小灯泡灯丝断路；（3）0.40；（4）不合格；电压为2.5V时，其功率为1W，大于出厂规格；
（5）灯丝的电阻随温度的升高而增大；（6）AP部分电阻比金属杆部分大，根据焦耳定律，在电流和通电时间相同的情况下，AP部分产生的热量多．

点评 本题涉及到选择电压表量程，滑动变阻器接线柱，电压表、滑动变阻器的连入方式，判断电路故障，读电流表的示数，计算功率，以及判断灯泡是否合格，涉及到的知识点较多，综合性较强，给解题带来困难．