Question

5．在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω．

（1）连接电路时开关应断开，并将电路连接完整．
（2）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于A（选填“A”或“B”）端．
（3）小叶同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，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，应将图甲中滑片P向B（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V．
（4）小向同学移动滑片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图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是0.5W．同时还发现灯丝的电阻是变化的，这一现象表明灯丝的电阻受温度影响．
（5）小勇同学在实验中连接好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表有较大示数，电压表无示数，原因可能是灯泡短路或灯座短路．

Answer 1

分析 （1）为防止电路中的电流过大烧坏电路元件，连接电路时开关应断开；根据欧姆定律求出小灯泡额定电流的大约值，然后确定电流表的量程且与灯泡串联；
（2）闭合开关前，保护电路的滑动变阻器处于最大阻值处；
（3）根据图乙电压表的量程和分度值读出示数，然后根据串联电路的分压特点判断滑片移动的方向；
（4）由I-U图象找出灯泡额定电压所对应的电流，然后用公式P=UI求出灯泡的额定功率；影响电阻大小的因素有：导体的材料、长度、横截面积和温度；对大多数导体来说，温度越高，电阻越大；
（5）电流表有示数说明电路是通路，电压表无示数、灯泡不亮说明电压表并联部分短路．

解答 解：（1）为保护电路，连接电路时开关应断开；
灯泡的额定电流约为I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，则电流表的量程为0～0.6A，且与灯泡串联，如下图所示：

（2）闭合开关前，保护电路的滑动变阻器的滑片P处于最大阻值处的A端；
（3）由图2可知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.2V，
要使电压表的示数从2.2V增大到2.5V，根据串联电路的分压特点可知，滑片向B端移动减小接入电路中的电阻；
（4）由图丙所示I-U图象可知，灯泡额定电压U=2.5V，所对应的电流I=0.2A，
则灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
灯丝两端的电压增大时，灯泡变亮，灯丝的温度升高，电阻增大，说明灯丝的电阻跟温度有关；
（5）闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表有较大示数，电压表无示数，
说明电压表并联部分短路，可能是灯泡短路或灯座短路．
故答案为：
（1）断开；如上图所示；
（2）A；
（3）2.2；B；
（4）0.5；温度；
（5）灯泡短路或灯座短路．

点评 本题考查了实验的注意事项、电流表量程的选择和连接、滑动变阻器的使用、电压表的读数、电路故障的判断、电功率的计算等，要注意灯丝的电阻与温度有关．