Question

14．同学们在“探究小灯泡实际功率的规律”时，用两节新干电池串联组成的电源和标有“2V”字样的小灯泡等元件连接了如图甲所示的电路，请回答：

（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到A处（选填“A”或“B”）；
（2）实验中，小飞发现闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不亮，电流表有示数，电压表无示数，则电路故障可能是小灯泡短路．
（3）小飞排除故障后，进行多次实验，并记下相应的电压表和电流表的示数，绘制成如图乙所示的I-U关系图象．根据图象可知，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”），小灯泡正常发光时的电功率为0.48W；
（4）通过图表还可以发现，小灯泡的电阻是会改变的（选填“恒定不变”或“会改变”），可能原因是：灯泡的电阻会随温度的改变而改变．

Answer 1

分析 （1）在闭合开关前，为了保护电路，应将滑P移到阻值最大值处；
（2）将正常的电流表、电压表接入电路，当闭合开关后，发现电流表有读数，说明电路为通路；当移动滑动变阻器滑片时电流表读数有变化，电压表读数始终为零，说明电压表测量的用电器发生短路；
（3）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；
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；
（4）灯丝的电阻随温度的变化而变化．

解答 解：
（1）为了保护电路，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，由图可知滑片应移到A处；
（2）移动滑片，电流表的示数有明显变化，说明电路是通路，而小灯泡不亮，电压表无示数，原因可能小灯泡短路了，则电压表也被短路，导致电压表示数为0；
（3）由小灯泡的I-U图象可知，随着灯泡两端的电压增大，通过灯泡的电流增大，
根据P=UI可知，灯泡的实际功率增大．
由I-U图象可知，当灯泡的电压为U_额=2V时，所对应的电流I_额=0.24A，
灯泡额定功率：P_额=U_额I_额=2V×0.24A=0.48W；
（4）由图可知，灯泡的I-U图象为曲线，即电压与电流的比值是变化的，可知灯泡的电阻是改变的，其原因是灯丝的电阻与温度有关，灯丝的电阻随温度的升高而增大．
故答案为：（1）A；（2）小灯泡短路；（3）增大；0.48；（4）会改变；灯泡的电阻会随温度的改变而改变．

点评 本题主要考查了实验注意事项、滑动变阻器的使用、电路故障分析、电功率的计算及U-I图象等问题，是实验的常考问题，须要牢固掌握；