题目内容

5．在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V
（1）图甲是小莉同学已连接的部分电路，请你用笔画线代替导线将电路连接完整，使滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大
（2）小莉连接好电路后，闭合开关，逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不偏转，出现此现象的原因可能是C
A、小灯泡短路     B、滑动变阻器短路      C、小灯泡断路      D、滑动变阻器断路
（3）排除故障后，闭合开关进行实验，移动滑动变阻器的滑片P，眼睛应注视电压表的示数，在移动滑片的过程中，电压表的示数如图丙所示为2.4V，若他想测量额定功率则应将滑片向左（选填“左”或“右”）移动．然后读出另一表的示数，并做好数据记录．图乙的U-I图象是小莉根据多组实验数据绘制的，根据图象可得小灯泡的额定功率为0.5W
（4）根据图象，小莉还发现小灯泡的电阻是变化的，造成这一变化的原因是小灯泡的电阻随温度的变化而变化
（5）若将两个小灯泡串联后直接接在3V的电源的两端，两灯消耗的总功率为0.45W；
（6）小莉上网查阅资料发现，在相同的额定电压下工作时，LED灯比小灯泡亮，经研究得知，是因为LED灯工作时电能转化为光能 的效率比小灯泡高．

分析 （1）根据灯泡额定电压确定电压表量程，滑动变阻器、开关串联接入电路，电压表与灯泡并联，注意电压表正负接线柱不要接反，按要求连接滑动变阻器．
（2）电路故障分两类：短路和断路．电路短路时，短路部分无电压，电流大；电路断路时，断路部分无电流，电压大；
（3）要测量灯泡的额定功率，应使灯泡两端的电压等于额定电压；
若灯泡两端的电压低于额定电压，则应减小滑动变阻器的阻值，使灯泡两端的电压等于额定电压；
由图乙读出电流，根据P=UI计算出其电功率；
（4）导体的电阻受温度影响；
（5）若将两个灯泡串联在3V的电路中，各分1.5V的电压，由图象可得通过的电流，利用P=UI求总功率；
（6）LED灯与小灯泡工作时把电能转化为光能．

解答 解：（1）灯泡额定电压是2.5V，因此电压表选0～3V量程，滑动变阻器接A接线柱时，滑片向右移动时接入电路的电阻变大，滑动变阻器、开关串联接入电路，电压表与灯泡并联，注意滑动变阻器要一上一下接入电路，如图所示：
；
（2）灯泡不亮可能断路，电压表有示数、电流表无示数说明电压表所测部分断路，即小灯泡断路，C正确；
（3）测量小电灯额定功率，移动变阻滑的滑片P，眼睛应先注视电压表的示数；
由图丙知，电压表的示数为2.4V，低于额定电压，则应减小滑动变阻器的阻值，将滑片向左滑动，直到示数为2.5V；
由图乙可知，灯泡两端电压为2.5V是，小灯泡中电流I=0.2A，则P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（4）灯丝的电阻是变化的，因为不同电压下灯泡中电流不同、灯丝的温度不同，小灯泡灯丝的电阻受温度的影响；
（5）若将两个灯泡串联在3V的电路中，各分1.5V的电压，由图象可得通过的电流I=0.15A，总功率P总=UI=3V×0.15A=0.45W；
（6）LED灯与小灯泡工作时都把电能转化为光能．
故答案为：（1）实物电路如图；（2）C；（3）电压；2.4；左；0.5；（4）小灯泡的电阻随温度的变化而变化；（5）0.45；（6）电能；光能．

点评 此题是“测量小电灯功率”的实验，小灯泡不亮这种电路故障是实验过程中经常出现的现象，要学会排除的方法，同时考查了滑动变阻器的应用及电功率的计算，这些都是实验中的基础知识，需熟练掌握．

练习册系列答案
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16．如图是一个演示物体具有惯性的实验装置，其中有小砝码、小木片、固定在底座上的支柱和弹性钢片．请你就实验过程中出现的物理现象和相关的物理知识，完成下列填空．
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20．小丽家新买了一台电热水器，下表是该热水器的一些技术参数．
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