Question

6．在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，“5Ω，2A”的滑动变阻器，电源电压为9V．

（1）图甲中已有部分电路连好，请用笔画线代替导线将电路连接完整；
（2）实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图乙所示，则接下来的操作是对电流表调零；
（3）正确连接好电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，灯泡都不亮，电压表示数接近9V，电流表示数几乎为0，电路的故障可能是小灯泡断路；
（4）排除电路故障后，闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，多次测量，并绘制了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图象如图丙所示，哪一个坐标轴为电压轴？
答：横轴．
（5）根据图丙可得小灯泡的额定功率为0.5W．
（6）在多次测量中还发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比变大，导致这一结果的原因是灯丝的电阻随温度的升高而变大，所以电压与电流的比值--电阻是变大．

Answer 1

分析 （1）根据灯泡额定电压，灯泡电阻，计算灯泡额定电流，确定电表量程，同时注意滑动变阻器连线．
（2）所有测量工具使用前都要观察零刻度线，不在零刻度线的要调零．
（3）灯泡不亮，电流表无示数，电路存在断路；电压表有示数，说明电压表中间部分断路．
（4）根据灯泡两端电压变化范围，灯泡电流的变化范围，确定横轴和纵轴．
（5）根据I-U图象，当灯泡两端电压为额定电压时，读出电流表示数，通过P=UI计算电功率．
（6）通过I-U图象，发现电压表示数，电流表示数比值的变化情况，知道比值的实质．

解答 解：（1）根据灯泡的额定电压为2.5V，电压表量程选择0-3V，额定电流I=$\frac{U}{R}=\frac{2.5V}{10Ω}=0.25A$，电流表量程选择0-0.6A，滑动变阻器“一上一下”．

（2）电流表使用前观察指针是否指在零刻度线，电流表指针没有指在零刻度线，所以要调零．
（3）灯泡不亮，电流表无示数，说明电路中存在断路；电压表有示数，说明电压表中间小灯泡断路．
（4）根据灯泡两端电压变化范围是0-3V，则横轴为电压．
（5）通过图丙，当灯泡两端电压U=2.5V时，电流为0.2A，灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
（6）通过I-U图象，发现电压表示数与电流表示数比值变大，比值的实质是灯泡的电阻，则因为灯丝温度升高电阻变大．
故答案为：（1）如图所示；（2）对电流表调零；（3）灯泡断路；（4）横轴；（5）0.5；
（6）灯丝的电阻随温度的升高而变大，所以电压与电流的比值--电阻是变大的．

点评 本题考查了测量电功率实验中的电路连接、故障分析、图象的识别、影响灯泡电阻的因素和 电功率的计算，考查的都是基础知识或技能，难度不大．