Question

14．娄底市某初中物理实验小组的同学想知道小灯泡的亮暗程度与什么因素有关．于是他们找来电阻10欧，额定电压是2.5V的灯L接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图1所示的电路开始探究．

（1）请你用笔画线代替导线，根据上图1所示的电路图，将图2所示的实物图连接完整．

实验次数	1	2	3	4
U/V	1.40	2.00	2.50	2.80
I/A	0.14	0.18	0.20	0.21

（2）由上表实验数据可知，小灯泡的额定功率是0.5W．
（3）小明同学在计算小灯泡的电阻时，取了所求四次电阻的平均值，这种计算方法错误原因是忽略了温度对灯泡电阻的影响．
（4）但张飞同学按图正确连接好电路且闭合开关后，他无论怎样移动滑动变阻器，小灯泡均不亮，电流表无示数，而电压表有示数且等于电源电压，则电路中出现该故障的原因是？小灯泡断路．

Answer 1

分析 （1）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程且与灯泡并联，根据灯泡的额定电流确定电流表的量程且串联在电路中，滑动变阻器安一上一下的原则串联在电路中；
（2）额定电压下灯泡正常发光，根据表格得出此时通过灯泡的电流，利用P=UI求出小灯泡的额定功率；
（3）导体电阻大小跟导体长度、横截面积、材料、温度有关；灯丝电阻受温度影响较大，定值电阻阻值受温度影响较小，从温度上考虑；
（4）电压表有示数说明两接线柱与电源之间是通路，无论怎样移动滑动变阻器，小灯泡均不亮、电流表无示数说明电路断路即电压表并联的部分断路．

解答 解：（1）灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的量程为0～3V，且与灯泡并联；
灯泡正常发光时的电流约为I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，所以电流表的量程为0～0.6A，
电流表0.6A的接线柱与滑动变阻器的任意上方接线柱相连，如下图所示：

（2）灯泡正常发光时的电压为2.5V，由表格数据可知，此时通过灯泡的电流为0.2A，
则灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（4）灯丝电阻受温度影响较大，灯泡在不同电压下，温度不同，灯丝中电阻不同；
计算电阻的平均值代表灯丝电阻无意义，小明同学忽略了温度对电阻的影响；
（5）无论怎样移动滑动变阻器，小灯泡均不亮，电流表无示数，说明电路中有断路故障；
而电压表有示数且等于电源电压，说明电压表并联的部分断路，电路中出现该故障的原因可能是小灯泡断路．
故答案为：（1）如上图所示；（2）0.5；（3）温度；（4）小灯泡断路（合理即可）．

点评 本题考查了电表和滑动变阻器的连接、额定功率的计算、灯丝与温度的关系、电路故障的判断等，关键是知道灯泡正常发光时的功率和额定功率相等以及知道温度对灯丝的影响较大．