Question

8．在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω．

（1）电流表的量程应选0～0.6A，请你用笔画线代替导线，将图3中的实物电路连接完整．
（2）闭合开关前，图1中滑动变阻器的滑片P应位于A（选填“A”或“B”）端．
（3）另一同学连接电路完毕并闭合开关，当调节变阻器滑片时，发现灯泡变亮时电压表的示数减小，灯泡变暗时电压表示数增大，原因是电压表并联在变阻器的两端了
（4）小叶同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图2所示）为2.2V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图2中滑片P向B（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V．
（5）小向同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图3所示的I-U图象，根据图象，计算出小灯泡的额定功率是0.5W

实验次数	1	2	3
电压U/V	2.0	2.5	2.8
电流I/A	0.20	0.24	0.25

（6）小叶同学用该电路测量2.5V小灯泡的电阻，按正确的操作测得的数据：则从表中计算出三次小灯泡的电阻不相等，你认为导致本结果的原因可能是灯丝的电阻随温度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）根据欧姆定律求出灯正常发光时的电流大小，确定电流表的量程，将电流表串联接入电路中；
（2）连接电路时，变阻器连入电路中的电阻最大；
（3）根据灯的亮度判断灯的电压的变化，根据串联电路电压的规律确定电压表连接的位置；
（4）根据图2中电压表小量程的分度值读出电压的大小；灯在额定电压下的功率为额定功率，比较电压表示数与灯额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向；
（5）灯在额定电压下的功率为额定功率，由表中数据，找出额定电压下的电流，根据P_L=U_LI_L求灯的额定功率；
（6）灯丝的电阻随温度的变化而变化．

解答 解：（1）因小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，
根据欧姆定律，灯正常发光时的电流约为I=$\frac{{U}_{L}}{R}=\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，所以电流表选用0-0.6A量程，电流表串联接入电路中，如下图所示：

（2）为保护电路，闭合开关前，应使变阻器连入电路中的电阻最大，即滑片移动到A端；
（3）当调节变阻器滑片时，发现灯泡变亮（暗）时，说明灯的电压变大（小），根据串联电路的电压规律可知，变阻器的电压变小（大），所以电压表没有并联在灯的两端，而是接在变阻器的两端了；
（4）图2中，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V；
因电压表的示数小于额定电压2.5V，灯在额定电压下的功率为额定功率，所以应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器分得的电压，由分压原理，变阻器连入电路中电阻要变小，即滑片向B端移动，使电压表的示数为2.5V；
（5）由图3所示的I-U图象知，当灯的电压为额定电压2.5V时，对应的电流大小为0.2A，
灯的额定功率P_L=U_LI_L=2.5V×0.2A=0.5W；
（6）灯丝的长度、横截面积、材料都不变，灯泡电压增大时，电流增大，灯丝温度升高，三次灯泡电阻不相等，是因为灯丝的电阻随温度的升高而增大．
故答案为：（1）0～0.6；如上图所示；
（2）A；
（3）电压表并联在变阻器的两端了；
（4）2.2；B；
（5）0.5；
（6）灯丝的电阻随温度的升高而增大．

点评 本题测定“小灯泡电功率”，考查电路的连接、实验注意事项、反常现象的分析、操作过程、额定功率的计算、影响电阻大小的因素等知识，综合性较强．