Question

1．在测3.8V小灯泡（电阻大约为10Ω左右）额定功率的实验时，小刚连接了如图1所示的电路，其中电源电压为6V．
（1）请用笔画线将图中的电路连接完整；
（2）在连接电路时，开关应断开，滑片应移到B（选填“A”或“B”）处，闭合上开关之后，闭合开关后灯不亮，聪明的小刚猜想有下面几种可能：
A、可能是灯丝断了           B、可能是变阻器断路
C、可能是小灯泡短路        D、可能是电流表断路
根据小刚的猜想，借助图中电流表和电压表验证小刚的猜想，将电压表、电流表示数情况填入下表．

猜想	电流表	电压表
如果A成立
如果C成立

（3）小刚调节滑片P的位置，使电压表的示数为2.5V，这时电流表的指针如图2所示，其示数为0.3A，则该灯泡的额定功率是0.75W．

（4）小刚根据测量得到的多组实验数据，做出了小灯泡I-U图象，如图3所示．结果发现图线不是直线，小刚很纳闷，请你帮助他分析原因灯丝电阻会随温度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）根据电压表、电流表接线原则和要求，把电压表与灯泡并联，电流表与灯泡串联．
（2）根据电路连接的要求可知开关应处于断开状态；滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处；
若灯丝断了，则电路中无电流，灯泡两端的电压等于电源电压；若小灯泡短路，则电路中有电流，灯泡两端无电压；
（3）灯正常发光时电压为额定电压，根据串联电路特点求出滑动变阻器电压；确定电流表量程、最小分度值，读出电流表示数I，由P=UI求出灯泡功率；
（4）灯泡灯丝的电阻会随温度的增大而增加，而灯泡亮度大时，此时的温度也会升高，其电阻会增大．

解答 解：（1）电流表与灯泡串联，电压表与小灯泡并联；由于小灯泡额定电压是2.5V，因此电压表选择0～3V量程；
小灯泡的电阻10Ω，灯泡正常发光时，电路中的电流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，所以电流表选择0～0.6A量程即可；
将电流表串联在电路中，电压表并联在灯泡两端即可，如下图所示：

（2）电路连接过程中，开关处于断开状态，滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处，即B端；
A、如果灯丝断了，电流表无示数，电压表有示数，并且等于电源电压；
C、可能是小灯泡短路，电流表有示数，但灯泡两端无电压，即电压表无示数；如下表所示：

猜想	电流表	电压表
如果A成立	无示数	有示数
如果C成立	有示数	无示数

（3）当灯泡正常发光时，电压为额定电压U_灯=2.5V；此时电流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，电流表示数I=0.3A，
灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
（4）灯丝亮度大时，其温度也高，灯丝电阻会随温度的升高而增大，这便是造成亮度不同时灯丝电阻不同的原因．
故答案为：（1）见上图；（2）B；见上表；（3）0.3； 0.75；（4）灯丝电阻会随温度的升高而增大．

点评 此题是“测量小灯泡的功率”，涉及到实物的连接、电压表量程的选择、电流表读数、故障的分析及功率的计算等，比较全面的考查了此实验，属于中档题．