题目内容
7．如图甲所示是“测量小灯泡额定功率”的实验电路图，其中电源用的是2节新干电池，滑动变阻器的铭牌标有“50Ω 1A”，选用的小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω．
（1）小敏连接了如图甲所示的部分实物电路，请你用笔画线代替导线，将电路连接完整；
（2）小勇同学在实验中连接好电路，闭合开关，移动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，但电压表有示数，则其原因可能是灯泡断路；
（3）排除故障，开始实验，移动变阻器滑片，直至灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则该灯泡的额定功率为0.5W；
（4）在不改变图甲电路和元件的前提下，能否利用控制变量法来探究电流与电压的关系？不能；为什么？灯泡的电阻随温度变化，不能控制电阻不变；
（5）物理老师在上课之前，查阅了该规格小灯泡的I与U的关系部分数据如表所示：
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| U/V | 0.20 | 0.80 | 1.40 | 2.00 | 2.50 | 2.90 |
| I/A | 0.02 | 0.08 | 0.13 | 0.18 | 0.21 |
分析 （1）本实验中，滑动变阻器串联入电路中，电压表测灯泡两端电压，根据灯泡额定电压表确定其量程；
（2）灯泡始终不亮，电流表无示数，电路可出现断路，再根据电压表示数情况分析判断电路故障原因；
（3）额定电压下灯泡正常发光，根据电流表的量程和分度值读出此时通过灯泡的电流，根据P=UI求出灯泡的额定功率；
（4）探究电流与电压的关系，应控制电阻阻值不变；
（5）由串联电路特点和欧姆定律，计算出滑动变阻器所需的最大阻值进行判断．
解答 解：
（1）测量小灯泡额定功率的实验中，滑动变阻器应一上一下串联入电路中，电压表测灯泡两端电压，灯泡额定2.5V，所以电压表应使用0-3V量程，由此补画实物连接如图所示：
；
（2）闭合开关，移动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，说明电路有断路；电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连．所以原因可能是灯泡断路了；
（3）灯泡正常发光时的电压为2.5V，因此闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2.5V；
电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以灯泡的额定电流为0.2A；
灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（4）探究电流与电压的关系，应控制电阻阻值不变，不改变图甲电路和元件，由于灯泡电阻随温度变化为变化，不是定值，所以不能用该实验装置探究电流与电压的关系；
（5）电源用的是2节新干电池，即电源电压为3V．
由串联电路的分压原理知，当灯泡电压最小时，滑动变阻器连入阻值最大．
由实验数据知，当灯泡两端的电压为0.2V时，滑动变阻器的电压应为3V-0.2V=2.8V，则滑动变阻器的电阻应为：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.8V}{0.02A}$=140Ω，
而滑动变阻器的最大阻值为50Ω，所以不能得到上述数据，要想得到上述数据，应更换最大阻值大一些的滑动变阻器．
故答案为：（1）见上图；（2）灯泡断路；（3）0.5；（4）不能；灯泡的电阻随温度变化，不能控制电阻不变；（5）1； 无论如何移动滑片，灯泡两端电压都无法为0.2V，滑动变阻器的最大阻阻不足；更换最大阻值大一些的滑动变阻器．
点评 此题考查了实物电路的连接，考查了有关电阻、功率的计算，同时考查了滑动变阻器的使用及电路故障的分析，同时涉及到了串分压的知识．
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