Question

11．在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V．
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整．
（2）连接电路时开关应断开，小宇同学闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表示数（如图乙所示）为2.2V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑动变阻器的滑片P向B（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V．
（3）小宇同学继续移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I-U图象，根据图象信息，根据公式P=UI，可计算出小灯泡的额定功率是0.5W，由图象还可以得出另一个结论：小灯泡的电阻随灯丝温度的升高而增大（选填“增大”、“减小”或“不变”）．
（4）小灯泡正常发光时电阻是12.5Ω．

Answer 1

分析 （1）变阻器接线柱按一下一上的原则接入电路；
（2）连接电路时开关应断开；按电压表小量程读数；比较电压表示数与额定电压的大小，根据分压原理确定滑片移动的方向；
（3）根据P=UI可计算灯的额定功率，由图中找出额定电压下对应的电流，代入上式计算额定功率的大小；根据欧姆定律分别求出电阻大小，比较得出结论；
（4）由欧姆定律求电阻的大小．

解答 解：（1）变阻器接线柱按一下一上的原则串接入联电路中，如下图所示：

（2）连接电路时，为保护电路，开关应断开；电压表的小量程分度值为0.1V，示数为2.2V，小于额定电压，要使灯正常发光，应增大灯的电压减小变阻器分得的电压，根据分压原理应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向B移动；
（3）根据P=UI可计算灯的额定功率，由图知，当灯的电压为2.5V时对应的电流为0.2A，所以灯的额定功率
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
由图象知，当电压分别为1V、2.5V（额定电压）、3V时，对应的电流大小分别为0.12A、0.2A（额定电流）、0.21A，根据R=$\frac{U}{I}$可求出对应的电阻大小分别为8.33Ω、12.5Ω、14.29Ω；由图看出，通过灯丝的电流随电压的增大而增大，由P=UI得，灯的实际功率随电压的升高而逐渐增大，灯丝的温度逐渐升高，所以小灯泡的电阻随灯丝温度的升高而增大；
（4）灯的电阻随温度的变化而变化，由（3）知，灯正常工作时的电阻为12.5Ω．
故答案为：（1）如上图所示；
（2）断开；2.2；B；
（3）P=UI；0.5；增大；
（4）12.5．

点评 本题测量灯的额定功率，考查电路的连接、操作过程、电功率的计算、影响电阻大小因素、电阻大小的计算等知识，这些基本知识一定要熟练掌握．