Question

20．在“测量小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器上标有“10Ω  1A”的字样．

（1）图甲是没有连接完的电路，请你用笔画线代替导线，将电路连接完整
（2）连接电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变．经检查电路连接无误，且导线无接触不良之处，产生这种故障原因是灯泡处断路．
（3）故障排除后，再次闭合开关测量小灯泡的额定功率，但是发现电压表的示数为1V，此时应将滑动变阻器的滑片向左（选填“左”或“右”）滑动，直到电压表的示数为2.5V为止，此时电流表读数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为0.75W．
（4）根据测得的几组数据做出了图丙所示的U-I图象，发现电流与电压不成（选填“成”或“不成”）正比，原因是灯丝电阻随温度而变化．

Answer 1

分析 （1）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程且与灯泡并联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中；
（2）电流表无示数，说明电路断路，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变说明和电压表并联的灯泡断路；
（3）额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，灯泡两端电压由1V增大到2.5V时，电路中的电流要增大，需要减小电路电阻即减小滑动变阻器的电阻；根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数，然后根据P=UI求出灯泡的额定功率；
（4）由图象可知，通过灯泡的电流与两端的电压不成正比，原因是灯泡的电阻随温度的变化而发生改变，由图象可知通过灯泡的电流随两端电压的变化，根据P=UI可知实际功率的变化．

解答 解：
（1）灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的量程为0～3V，且与灯泡并联；
滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，如下图所示：

（2）电流表无示数，说明电路断路，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变说明和电压表并联的灯泡处断路（或灯丝断了）；
（3）要测灯泡的额定功率，应使灯泡两端的电压为2.5V，即电压表的示数为2.5V，
使电压表的示数由1V增大到2.5V时，应增大电路中的电流，减小电路中的总电阻，即滑动变阻器电阻减小，滑片向左端移动；
电流表选择0～0.6A量程，分度值为0.2A，所以电流表的示数为0.3A，
灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（4）由图象可知，通过灯泡的电流与两端的电压不成正比，原因是灯丝电阻随温度而变化；
故答案为：（1）如上图所示；（2）灯泡断路；（3）左；2.5V；0.75；（4）不成；灯丝电阻随温度而变化．

点评 本题考查了实物图的连接、电压表量程的选择和连接、滑动变阻器的使用和连接、电路故障的判断、电流表的读数、功率的计算等，关键是知道灯泡的电阻会随温度的变化而变化，总体难度不大，属于常见题型．