Question

5．在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V．

（1）图甲是小莉同学已连接的部分电路，请你用笔画线代替导线将电路连接完整，使滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大．
（2）小莉同学连好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光且很快熄灭．检查发现连线正确，请你找出实验中两个操作不当之处：①连接电路时，开关没有断开，②滑动变阻器的滑片未调至最大阻值处；
（3）排除故障后，闭合开关进行实验，移动滑动变阻器的滑片P，眼睛应先注视电压  表的示数，然后读出另一表的示数，并做好数据记录．图乙的U-I图象是小莉根据多组实验数据绘制的，根据图象可得小灯泡的额定功率为0.5W．
（4）根据图象，小莉还发现小灯泡的电阻是变化的，造成这一变化的原因是灯的电阻随温度的升高而变大．
（5）小莉上网查阅资料发现，在相同的额定电压下工作时，LED灯比小灯泡亮，经研究得知，是因为LED灯工作时 电能转化为光能的效率比小灯泡高．
（6）另一组同学连好同样的电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是小灯泡断路（或小灯泡灯丝断了或小灯泡灯座接触不良或小灯泡接线柱接触不良等）；（写出一种情况即可）．

Answer 1

分析 （1）根据“滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大”确定变阻器接线的连接；
（2）为保护电路，连接电路时，开关应断开，并将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处；
（3）灯在额定电压下的功率为额定功率；根据图乙的U-I图象找出额定电压下对应的电流大小，根据P=UI求灯的额定功率；
（4）灯的电阻随温度的变化而变化；
（5）LED灯工作时将电能转化为光能；
（6）闭合开关灯泡不亮，可能是灯泡断路或短路或灯泡之外的电路断路；电流表无示数，可能是电路断路；电压表有示数，说明电压表与电源两端是连通的，电压表并联电路之外不存在断路；综合分析知电路故障原因是：小灯泡断路（或小灯泡灯丝断了或小灯泡灯座接触不良或小灯泡接线柱接触不良等）；

解答 解：（1）因要求滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大，所以应将滑片以左电阻丝连入电路中，如下图所示

（2）小莉同学连好最后一根导线，灯泡立即发光，说明：①连接电路时，开关没有断开；灯很快熄来，说明电路中电阻小，电流大，而将灯烧坏了．所以，实验中两个操作不当之处：：①连接电路时，开关没有断开；②滑动变阻器的滑片未调至最大阻值处；
（3）灯在额定电压下的功率为额定功率，因此，移动滑动变阻器的滑片P，眼睛应先注视电压表的示数，直到示数为2.5V，然后读出另一表的示数，并做好数据记录；
（4）根据图解，通过灯的电流随电压的增大而增大，根据P=UI灯的功率也增大，灯丝的温度升高，根据小灯泡的电阻随温度的升高而增大，所以灯的电阻变大；
（5）LED灯工作时都把电能转化为光能，而小灯泡工作时都把电能转化为光能和内能；
（6）由上面的分析，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是：小灯泡开路（或小灯泡灯丝断了或小灯泡灯座接触不良或小灯泡接线柱接触不良等）
故答案为：（1）如上图所不；
（2）①连接电路时，开关没有断开；②滑动变阻器的滑片未调至最大阻值处；
（3）电压；0.5；
（4）灯的电阻随温度的升高而变大；
（5）光能；
（6）小灯泡断路（或小灯泡灯丝断了或小灯泡灯座接触不良或小灯泡接线柱接触不良等）．

点评 本题测灯的电功率，考查电路的连接、实验注意事项、操作过程、能的转化、影响电阻大小的因素、故障的分析等知识，是中考的热点问题，要熟练掌握．