Question

16．在“测定小灯泡的功率”的实验中，所用小灯泡的额定电压是2.5V，第一小组按要求连接电路，进行实验，测出了一组实验数据，并记录了小灯泡亮度的变化情况，结果如表所示：

电压/V	2.00	2.50	2.80
电流/A	0.27	0.30	0.32
亮度变化	暗→亮

（1）请你用笔画线代替导线，将第一小组的实物图连接完整．该小组小灯泡额定功率是0.75W，还可以发现小灯泡的电阻随温度的升高而变大（选填“变大”或“变小”）．
（2）第二小组接好电路，闭合开关后，发现灯较暗，电流表、电压表示数均不为零，移动滑动变阻器滑片，电流表和电压表 指针不随着发生变化，经过检查各元件正常，则故障可能是滑动变阻器下边两个接线柱接入了电路．
（3）改正电路后进行实验，测得某次实验结果如图丙所示，你认为该同学的实验操作不妥之处是电流表量程太大，改进的办法是换用小量程（0-0.6A）．
（4）实验时某小组学生发现电流表损坏，他们想设计一个不用电流表测定该小灯泡额定功率的实验，于是向老师要了一个阻值为R0的定值电阻（阻值适当）和一个单刀双掷开关（符号为：），借助原有的实验器材，顺利完成了实验，假如由你来做该实验，要求电路只连接一次，请画出实验电路图．

Answer 1

分析 （1）电流表、灯泡、滑动变阻器串联，电压表并联在灯泡两端，注意电流从电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出．
根据P=UI可求得该小组小灯泡额定功率，根据表中数据，由R=$\frac{U}{I}$可判断灯丝的电阻随两端电压增加的变化关系；从而可知灯丝电阻随温度的增大而增大．
（2）根据电流表、电压表示数不为零，说明是通路，滑片移动电表示数不变且亮度不变，说明接两下；
（3）电流表的指针偏转太小，说明量程选择太大，改进的方法是换接小量程．
（4）根据实验器材与实验原理分析，然后可画出实验电路图．

解答 解：（1）滑动变阻器串联接在电源上，滑动变阻器A端接线柱与电源正极相连，电压表使用0～3V的量程，并联在灯泡两端，电路图如下图所示：

根据表中数据，小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
由R=$\frac{U}{I}$可判断灯丝的电阻随两端电压增加而变大；电阻变化的本质是灯丝的电阻随温度的升高而增大．
（2）闭合开关后，发现灯很暗，电流表、电压表示数均不为零，说明电路是通路，移动滑动变阻器滑片，电流表和电压表指针不随着发生变化，说明滑动变阻器为不起作用，接了两个下接线柱；
（3）由图知，电流表指针偏转角度太小，原因是选择的量程太大，所以应该连接小量程；
（4）实验需要测出灯泡两端电压与通过灯泡的电流，可以把灯泡与定值电阻串联，测出定值电阻两端电压，由欧姆定律求出通过定值电阻的电流，由于灯泡与定值电阻串联，可以求出通过灯泡的电流，然后由P=UI求出灯泡额定功率，实验电路图如图所示：
故答案为：（1）见上图；0.75W；   变大；（2）滑动变阻器下边两个接线柱接入了电路；（3）电流表量程太大，换用小量程（0-0.6A）；（4）见上图：

点评 本题考查了测定小灯泡的电阻的实验．涉及了电压表的、滑动变阻器的使用、欧姆定律的应用及功率的计算、温度对灯丝电阻的影响等知识，是实验的常考内容，学生一定要掌握．