Question

19．如图甲所示是莉莉同学“测量小灯泡的电功率”的电路图，图乙是实物连接图，其中电源电压是4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V．

（1）图乙已连接部分电路，请用笔画线代替导线按照电路图将电路连接完整，使滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大．
（2）莉莉同学连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表无示数，电流表有示数，原因可能是B．
A．电流表断路  B．小灯泡短路
C．小灯泡断路  D．滑动变阻器断路
（3）排除故障后，调节滑动变阻器的滑片P到图示位置时，电压表的示数如图丙所示，其示数为2.2V；若她想测量小灯泡的额定功率，应将图乙中的滑片P向C（选填“C”或“D”）端移动，使电压表的示数为2.5V．
（4）莉莉同学多次移动滑动变阻器的滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成了图丁所示的图象．根据图象信息，可算出小灯泡的额定功率0.5W正常工作时的电阻是12.5Ω通过图象还可以发现灯丝的电阻是变化的，这一现象表明：灯丝的电阻与温度的变化有关．

Answer 1

分析 （1）滑动变阻器正确地连接在电路中，必须“一上一下”，滑动变阻器接入电路阻值的大小与接线方法和滑片位置都有关系；
（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表无示数，电流表有示数，说明电路出现短路问题，进而分析即可判断；
（3）由图丙所示电压表确定电压表量程与分度值，读出电压表示数，根据电压表示数与灯泡额定电压间的关系确定滑动变阻器滑片的移动方向；
（4）据图象找出灯泡在额定电压下的电流，根据电功率公式P=UI和欧姆定律求出灯泡的额定功率和小灯泡的电阻；同时分析最右边的图象能得出对应的结论．

解答 解：（1）滑动变阻器正确地连接在电路中，必须“一上一下”，要使接入电路的电阻最大，接线柱需要选择左上左下；如图所示：

（2）电流表有示数，即说明电路是连同的，电压表没有示数，即说明此时电压表所并联的灯泡没有电压，即表明此时小灯泡短路，即此时小灯泡相当于导线，故选B；
（3）由图丙所示电压表可知，电压表量程是0～3V，分度值是0.1V，电压表示数是2.2V＜2.5V，
由电路图乙可知，要使灯泡正常发光，应向C端移动滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值减小，灯泡两端的电压增大，直到等于2.5V为止；
（4）据图象能看出，灯泡在2.5V的额定电压下的电流是0.2A，故此时的额定功率是P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
此时的电阻是：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω；通过图象还可以发现灯丝的电阻是变化，说明灯丝的电阻与温度的变化有关；
故答案为：（1）见上图；（2）B；（3）2.2；C；（4）0.5；12.5；灯丝的电阻与温度的变化有关．

点评 本题涉及电流表的读数、滑动变阻器的使用、电功率的计算、U-I图象，虽综合性强，但都属于基础知识，难度适中．