Question

4．图甲是“测量小灯泡电功率”的实验电路，电源电压3V，小灯泡的额定电压为2.5V．

（1）连接电路时，图中导线a端应与电压表上标有数字“3”（选填“3”或“15”）的接线柱相连．
（2）闭合开关前，应将滑片P置于B端（选填“A”或“B”）．
（3）闭合开关后，发现电压表无示数，电流表有示数，但小灯泡不亮，请你判断灯泡不亮的可能原因是：灯泡短路．
（4）调整好电路之后，再闭合开关，发现电压表示数为2.1V，则下一步操作应该是：移动滑片P，使电压表的示数等于灯泡额定电压2.5V时记下电流表的示数．
（5）根据实验数据画出I-U图象，如图乙所示，则小灯泡的额定功率是0.625W．
（6）结合图乙的信息思考：不能（能/不能）利用图甲电路，采用控制变量的方法来“探究电流与电压的关系”，因为灯泡的电阻随温度变化，不能控制电阻不变．
（7）实验结束后，小明整理实验器材时，发现滑动变阻器的AP部分比PC部分热，这是因为AP部分的电阻比PD部分的电阻大．

Answer 1

分析 （1）根据灯泡额定电压选择电压表量程．
（2）为保护电路安全，闭合开关前滑片应置于阻值最大处．
（3）在判断故障时，电压表的示数的变化很关键，若电压表有示数，说明电压表与电源能相通，若无示数，说明电压表与电源不能相通；
（4）当灯泡两端电压等于灯泡额定电压时，灯泡实际功率等于额定功率．
（5）由图示图象求出灯泡对应的额定电流，然后由P=UI求出灯泡额定功率．
（6）灯泡电阻受温度影响，据此分析答题；
（7）电流流过电阻时要产生热量，使电阻温度升高．

解答 解：（1）灯泡额定电压是2.5V，电压表应选择0～3V量程，连接电路时，图中导线a端应与电压表上标有数字“3”的接线柱相连．
（2）为保护电路安全，闭合开关前，应将滑片P置于B端．
（3）电压表并联在灯的两端无示数，而灯不亮，说明小灯泡短路，电压表测量一段导线的电压．
（4）若要测量灯泡的额定功率，应移动滑片P，使电压表的示数等于灯泡额定电压2.5V时记下电流表的示数．
（5）由图乙所示图象可知，灯泡额定电压对应的电流为0.25A，小灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W．
（6）探究电流与电压的关系应控制电阻阻值不变，灯泡电阻受温度影响，随温度升高而增大，灯泡电阻不是定值，因此不能采用图甲电路探究电流与电压的关系．
（7）由电路图可知，滑动变阻器的AP段接入电路，实验时电流流过AP部分，电阻丝发热，PD部分没有电流流过，不发热，因此PA部分比PD部分温度高．
故答案为：（1）3；（2）B；（3）灯泡短路；（4）移动滑片P，使电压表的示数等于灯泡额定电压2.5V时记下电流表的示数；（5）0.625；（6）不能；灯泡的电阻随温度变化，不能控制电阻不变；（7）AP部分的电阻比PD部分的电阻大．

点评 本题考查了电压表量程的选择、实验注意事项、求灯泡额定功率、影响灯泡电阻的因素等知识；探究电流与电压的关系，应控制电阻阻值不变．