Question

15．在测定“额定电压为2.5V的小灯泡电功率“的实验中，电源电压保持不变．
（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整（导线不得交叉）．

（2）实验时，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是小灯泡断路 （写出一种即可）．
（3）故障排除后，闭合开关，变阻器滑片P移至某处时，电压表示数如图甲，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片P向右端（选填“左“或“右“）移动，直到电压表的示数为2.5V，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为0.75W．
（4）图丙是小明根据实验数据绘制的小灯泡的电流与电压关系图象．由图象可知，小灯泡的阻值随电压的增大而增大（填“增大”、“减小”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）根据小灯泡的额定电压判定电压表的量程；
（2）常见的电路故障有断路与短路两种，根据电路故障现象分析电路故障原因．
（3）根据图甲读出电压表示数，根据电压表示数与灯泡额定电压的关系确定滑动变阻器滑片的移动方向；根据图乙读出电流表示数，然后由电功率公式求出灯泡的额定功率．
（4）根据I-U图象时曲线，或去特殊点，说明电阻变化情况．

解答 解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，则电压表选用0-3V的量程，将电压表并联在小灯泡两端；如图所示：
；
（2）灯泡不亮，可能是灯泡断路，或灯泡短路，或灯泡之外电路断路造成的；电流表无示数，说明电路断路；电压表有示数，说明电压表与电源两极相连，则电压表并联电路之外的电路不存在断路，综合分析可知，故障为小灯泡断路．
（3）由图甲可知，电压表量程是0～3V，最小分度值是0.1V，电压表示数是0.5V＜2.5V；
要使灯泡正常发光，应向右移动滑动变阻器的滑片，减小滑动变阻器接入电路的阻值，使灯泡两端的电压增大，同时眼睛观察电压表的示数，直到电压表示数等于灯泡额定电压2.5V为止；
由图乙可知，电流表量程是0～0.6A，最小分度值是0.02A，电流表示数是0.3A，
灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
（4）根据I-U图象可知，灯泡两端电压增大时，小灯泡的电阻增大．
故答案为：（1）如上图所示；（2）小灯泡断路；（3）右；2.5；0.75；（4）增大．

点评 本题考查了测量电功率实验中的电路连接、滑动变阻器的使用、实验操作方法、电功率的计算和影响灯泡电阻的因素，全面的考查了测量小灯泡电功率实验．