Question

8．小芳在测量标有电压为2.5V的小灯泡电阻的实验中，已知电源电压为4.5V，电路图如图1所示：
（1）请根据电路图，将图2实物图连线补充完整．
（2）小芳闭合开关，发现小灯泡很暗，电压表和电流表均有示数，但无论如何移动滑动变阻器滑片，小灯泡亮度、电压表和电流表示数均不发生变化，请分析其原因：滑动变阻器接了两个下接线柱．
（3）故障排除后，小芳移动滑动变阻器，分别记录电压表、电流表示数，并描绘出灯泡L的I-U图象，如图3中甲所示，则小灯泡正常发光时的电阻为12.5Ω．小芳还发现灯丝的电阻随温度的升高而增大（“增大”、“减小”或“不变”）．
（4）如果将该小灯泡与图中乙所示电阻串联起来，接在4.5V 的电路中，则它们的总功率为0.9W．

Answer 1

分析 （1）根据图象确定电流表量程选择．
（2）小灯泡很暗，电流表有示数，说明电路中不存在断路，电压表有示数，移动滑片两表示数没有变化，说明滑动变阻器接入两个下接线柱．
（3）根据图象确定额定电压下，通过灯泡电流，由R=$\frac{U}{I}$计算电阻，通过图象确定电阻与温度关系．
（4）根据串联电流规律、电压规律，结合图3确定电流，由P=UI计算总功率．

解答 解：（1）根据图3灯泡两端电压为2.5V时，电流为0.2A，则电流表选择0-0.6A量程，与灯泡串联，如图所示．
 
（2）小灯泡很暗，电流表有示数，说明电路中不存在断路，电压表有示数，移动滑片两表示数没有变化，说明滑动变阻器接入两个下接线柱．
（3）根据图3，当灯泡两端电压为U=2.5V时，I=0.2A，由R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω，通过甲图发现，灯泡两端电压越大，电流越大，灯泡电阻越大，由于通过灯泡电流越大，灯丝温度越高，则电阻随温度升高而增大．
（4）根据串联电流处处相等，串联电压U=U_灯+U_R，结合图象观察可以发现，当I=0.2A时，U_灯=2.5V，U_R=2V，满足串联电流和电压规律，由总功率P=UI=4.5V×0.2A=0.9W．
故答案为：（1）如图所示：（2）滑动变阻器接了两个下接线柱；（3）12.5；增大（4）0.9．

点评 此题考查了，电路连接、故障分析、电阻计算、影响电阻的因素、串联电流规律、和图象分析能力，属于电功率常考题型，最后一问，学生容易通过计算，不通过观察．