Question

4．某校两个实验小组在测定小灯泡功率的实验中，被测小灯泡的额定电压为2.5V．实验桌上提供有如下器材：电源（电压6V且恒定不变）?电流表?电压表?开关?滑动变阻器（50Ω 1A）各一只，导线若干．晓松同学所在实验小组利用如图甲所示的电路进行实验．
（1）用笔画线代替导线，将如图甲所示的实物电路连接完整．
（2）连接电路时，开关应该断开．闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于B端，（选填A或B）
（3）闭合开关，移动变阻器滑片P的过程中，观察到电流表示数几乎接近最大值时，小灯泡仍然不亮，且电压表无示数，其原因可能是灯泡短路．
（4）排除故障后，闭合开关，移动滑片P至电压表的示数如图乙所示，其读数为1.1 V．要使小灯泡正常发光，滑片P应向A（选填“A”或“B”）端移动．
（5）多次改变滑片P的位置，获得多组对应的电压?电流值，并绘制出如图丙所示的图象．由图象可知，小灯泡的额定功率是0.5W．
（6）图丙所示的I-U图象，不是直线的原因是：灯丝的电阻随温度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）本实验中灯泡串联在电路中，电压表应并联在灯泡两端，根据灯泡的额定电压确定电压表量程；
（2）连接电路时要断开开关，滑片要置于最大阻值处；
（3）电流表有示数说明电路为通路，电压表无示数示数说明电压表被短路；
（4）认清电压表的量程、分度值后读数；测灯泡的额定功率应使小灯泡两端电压为额定电压，由此分析滑片的移动情况；
（5）由图丙读出小灯泡两端电压为额定电压时的电流值，利用公式P=UI，计算额定功率；
（6）通过图象可以发现导体的电阻是变化的，导体电阻的决定因素有：导体的材料、长度、横截面积、温度四个因素．因此从导体的决定因素入手来分析解答．

解答 解：
（1）测定小灯泡功率的实验中，灯泡与滑动变阻器串联，电压表并联在灯泡两端，灯泡的额定电压2.5V，所以电压表应使用0-3V量程，如图所示：
；
（2）为了保护电路，连接电路时，开关应该断开，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于最大值B端；
（3）电流表有示数说明电路为通路，电压表无示数示数说明电压表被短路，即小灯泡短路；
（4）由题灯泡额定电压2.5V，电压表使用的量程为0～3V，分度值为0.1V，由图乙可知示数为1.1V，为测灯泡的额定功率应使小灯泡两端电压为额定电压，根据串联电路的分压原是，即要增大小灯泡两端电压，应使滑动变阻器的滑片向A移动以减小变阻器连入电路的阻值；
（5）由图丙可知，小灯泡两端电压为2.5V时，灯泡中的电流为0.2A，
所以小灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（6）当导体中有电流通过时，导体都要发热，且电流越大，温度越高．导体的温度越高，导体的电阻就越大．由于电阻的变化出现了导体中的I-U图线不是一条直线．
故答案为：（1）见上图；（2）断开；B；（3）灯泡短路；（4）1.1；A；（5）0.5；（6）灯丝的电阻随温度的升高而增大．

点评 本题是测定小灯泡电功率的实验，考查了实物图的连接，电表的读数，故障问题，功率计算，从图象获取信息的能力．
在判断故障时，会根据电压表的示数的变化判断：若电压表有示数，说明电压表与电源能相通，电压表两接线柱之间有开路；若电压表无示数，说明电压表被短路或与电源不能相通．