Question

19．在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω．

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整．要求：当滑动变阻器的滑片向左移动时，连入电路的电阻变大；连线不得交叉．
（2）本实验的原理是：P=UI．
（3）小宇同学闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表示数（如图乙所示）为2.2V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑动变阻器的滑片P向B（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V．
（4）小宇同学继续移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I-U关系图象，根据图象信息可得：
①小灯泡的额定功率是0.5W，还可以得出：小灯泡的实际功率随实际电压的增大而增大（选填“增大”、“减小”或“不变”）．
②灯丝电阻随着温度的升高而增大（选填“增大”、“减小”或“不变”），小灯泡正常发光时，其电阻是12.5Ω．

Answer 1

分析 （1）根据灯泡正常发光时的电流确定电流表量程，根据题目要求确定滑动变阻器的接法，把电流表、滑动变阻器串联接入电路．
（2）测量电功率的原理P=UI；
（3）由图示电压表确定其量程与分度值，读出电压表示数，根据电压表示数与灯泡额定电压间的关系，根据电路图确定滑片的移动方向．
（4）①由图象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；根据灯泡电流随电压的变化关系，由P=UI判断灯泡实际功率如何随电压变化．
②灯丝的电阻随温度的升高而增大，由R=$\frac{U}{I}$计算出灯泡的电阻．

解答 解：（1）灯泡的额定电流：I=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，电流表应选择0～0.6A的量程；
当滑动变阻器的滑片向左移动时，连入电路的电阻变大，则滑动变阻器的下面应接右边的B接线柱，如图所示：

（2）本实验的原理是：P=UI；
（3）由图乙所示电压表可知，其量程为0～3V量程，分度值是0.1V，其示数为2.2V；
灯泡两端的实际电压小于灯泡额定电压，要测量小灯泡的额定功率，应减小滑动变阻器分压，减小滑动变阻器接入电路的阻值，使灯泡两端电压变大，由电路可知，应把滑动变阻器的滑片P向B端移动，使电压表的示数为2.5V．
（4）①由I-U图象可知，灯泡额定电压2.5V所对应的电流是0.2A，灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
由I-U图象可知，随灯泡电压的增大，灯泡电流增大，灯泡实际功率P=UI增大．
②由图象知，灯丝电阻随着温度的升高而增大；
小灯泡正常发光时的电阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω．
故答案为：（1）见上图；（2）P=UI；（3）2.2；B；（4）①0.5；增大；②增大；12.5．

点评 本题考查了连接实物电路图、电表读数、滑动变阻器的调节、求灯泡额定功率等，对电表进行多读数时，要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直．