题目内容

12．图甲是测量小灯泡电功率的电路．小灯泡的额定电压为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，闭合开关，调节滑动变阻器，当小灯泡两端的电压是2.5V时，电流表的示数如图丙所示，则通过小灯泡的电流是0.28A，小灯泡的额定功率是0.7W．
（4）按照正确方法进行多次实验，测量数据和观察到的现象如表所示：
实验次数12345678
发光情况明亮亮更明亮较亮较暗微光熄灭熄灭
电压U/V2.52.13.01.71.30.90.50.1
电流I/A0.280.260.300.240.210.190.160.05
分析实验数据可知：
①7、8次两次实验中，小灯泡熄灭的原因是：实际功率太小．
②在不同电压下，小灯泡的电阻不同，是因为灯丝的电阻与温度有关．
③从以上实验数据分析来看，小灯泡的电阻随电压的减小而，本质是随降低而减小．请你推想小灯泡在断电一段时间后，其电阻可能是1Ω（选填“0Ω”“1Ω”“2Ω”或“8.9Ω”）．

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）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；
（4）①如果灯泡实际功率如果太小，将不足以引起灯泡发光；
②灯丝的电阻与温度有关；
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）由表中数据，电流表选用小量程与灯串联，将变阻器的最大电阻连入电路中，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）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．
（4）①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．
②通过灯的电流随电压的增大而增大，根据P=UI灯的功率也增大，灯丝 的温度升高，电阻变大，故在不同电压下，小灯泡的电阻不同，是因为灯丝的电阻与温度有关．
③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）实物电路图如图所示；（2）小灯泡短路；（3）①0.7；②实际功率太小；③1Ω．

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．

练习册系列答案
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