题目内容

小明在进行“测量小灯泡电功率”的实验时，实验台上给他提供器材：6V蓄电池、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、滑动变阻器，额定电压为2.5V的小灯泡、开关各一个，导线若干．
（1）请你用笔画线代替导线，帮小明将图甲的实验电路连接完成．
（2）闭合开关前滑片P应置于滑动变阻器的

（填“C”或“D”）端．
（3）连好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，原因可能是

小灯泡短路

．
（4）排除故障后，小明继续实验，分别记下了多组对应原电压表和电流表的示数，并绘制了UI图象如图乙所示．根据UI图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是

0.5

W，当加在小灯泡两端的电压为1.5V时，小灯泡的电阻是

Ω．
（5）小明根据UI图象中数据计算发现：小灯泡两端电压不同时灯丝的电阻不相等，你认为原因可能是

小灯泡的电阻随温度的变化而变化

．

分析：（1）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，且与灯泡并联；
（2）闭合开关，为防止电路中的电流过大烧坏电路原件，保护电路的滑动变阻器处于最大阻值处；
（3）闭合开关，电流表有示数说明电路是通路、不存在断路现象，小灯泡不亮、电压表无示数说明电压表并联的部分短路；
（4）额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，先从图象中读出灯泡的额定电流，根据P=UI求出灯泡的额定功率；再由图象读出当加在小灯泡两端的电压为1.5V时通过的电流，利用欧姆定律求出此时灯泡的电阻；
（5）从温度对电阻的影响分析原因．

解答：解：
（1）灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的量程为0～3V，且与灯泡并联，如下图所示：

（2）闭合开关，保护电路的滑动变阻器的滑片位于最大阻值的C端．
（3）连好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，原因可能是小灯泡短路．
（4）由图象可知U=2.5V时，I=0.2A，
则小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
由图象可知当U′=1.5V时，I′=0.15A，
则此时电阻R=

U′

I′

1.5V

0.15A

=10Ω．
（5）小灯泡两端电压不同时灯丝的电阻不相等，原因是灯丝两端电压不同时，灯泡的功率不同，灯丝温度不同，从而导致灯丝电阻不同，即灯丝电阻随温度变化．
故答案为：
（1）如上图所示；
（2）C；
（3）小灯泡短路；
（4）0.5；10；
（5）小灯泡的电阻随温度的变化而变化．

点评：本题容量较大，涉及到很多知识点，有实物图的连接、电压表量程的选择和连接，滑动变阻器接线柱的选择，电路故障的判断，影响电阻大小的因素，欧姆定律和电功率公式的应用等等，综合性较强；要注意一般根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，根据欧姆定律求出灯泡额定电流的大约值确定电流表的量程．