Question

4．图甲是测量小灯泡电功率的电路．小灯泡的额的电压为2.5V．
（1）请根据图甲将图乙中的实物电路连接完整（导线不允许交叉）．

（2）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处．闭合开关后发现小灯泡不亮，电压表示数为零，电流表指针偏转．逐渐向右移动滑片，小灯泡始终不亮，电压表示数仍然为零，电流表示数逐渐变大．该电路故障可能是小灯泡短路．
（3）排除故障后正确操作实验，测量数据如下表所示：

实验次数	1	2	3	4	5	6	7	8
发光情况	明亮	亮	更明亮	较亮	较暗	微光	熄灭	熄灭
电压U/V	2.5	2.1	3.0	1.7	1.3	0.9	0.5	0.1
电流I/A	0.28	0.26	0.30	0.24	0.21	0.19	0.16	0.05

分析实验数据可知：
①小灯泡正常发光时的功率为0.7W，电阻8.9Ω．
②7、8两次实验中，灯泡熄灭的原因是实际功率太小．
③从实验数据看，小灯泡的电阻随电压的减小而增大，本质是随电阻随温度的降低而减小．请你推想小灯泡在断电一段时间后的电阻可能是1Ω（填“0Ω”、“1Ω”、“2Ω”或“8.9Ω”）

Answer 1

分析 （1）根据电路图连接实物电路图．
（2）常见电路故障有短路与断路两种，根据电路故障现象分析电路故障原因．
（3）①由表中实验数据求出灯泡额定电压对应的电流，然后由P=UI求出灯泡额定功率，在根据公式R=$\frac{U}{I}$计算电阻；
②如果灯泡实际功率如果太小，将不足以引起灯泡发光；
③灯泡电阻受温度影响，随温度降低而减小，根据表中实验数据求出灯泡电阻阻值，然后答题．

解答 解：（1）根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：

（2）闭合开关后，小灯泡不亮，可能是灯泡短路或电路存在断路造成的；电流表指针偏转，说明电路不存在断路；电压表示数为零，说明与电压表并联的灯泡短路．
（3）①由表中实验数据可知，灯泡额定电压2.5V对应的电流为0.28A，灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.28A=0.7W．灯泡的电阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.28A}$≈8.9Ω；
②由表中实验数据可知，7、8两次实验，灯泡电压与电流很小，灯泡实际功率很小，由于灯泡实际功率很小不足以引起灯泡发光，所以灯泡熄灭．
③由表中实验数据可知，随灯丝两端电压增大，电压与电流的比值增大，即灯丝电阻增大，由此可知，灯丝电阻随电压增大而增大；
这是因为灯丝电阻受温度影响，随温度升高而增大造成的；
由表中第8组实验数据可知，此时灯泡电阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{0.1V}{0.05A}$=2Ω，灯泡电阻受温度影响，随温度降低而减小，小灯泡在断电一段时间后，灯丝温度降低，灯泡电阻阻值减小，则灯泡电阻可能是1Ω．
故答案为：（1）见上图；（2）小灯泡短路；（3）0.7；8.9；实际功率太小；增大；电阻随温度；1Ω．

点评 本题考查了连接实物电路图、电路故障分析、求灯泡额定功率、求灯泡电阻阻值；解题时要注意，灯泡电阻受温度影响，随温度升高而增大，随温度降低而减小．