题目内容
4．小明做“测定小灯泡电功率”的实验时，连接的实物电路如图甲所示，电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V．
（1）用笔画线替代导线，将实物电路连接完整．
（2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，她发现灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数，其故障原因可能是A．
A、灯泡短路 B、灯泡断路 C、滑动变阻器短路 D、滑动变阻器断路
（3）排除故障后，小明测量了不同电压下通过小灯泡的电流．当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为0.75W．
（4）实验后，小明同学想到另一种求解额定功率的方法，利用电压小于2.5V时的电压电流数据求出电阻，然后利用 P=$\frac{{U}_{2}}{R}$ 计算出小灯泡的电功率．小明发现计算结果与真实值相比偏大，根据所学的知识，你认为原因可能是灯丝电阻随温度的升高而增大．
分析 （1）电压表和小灯泡并联，滑动变阻器和小灯泡串联；
（2）电流表有示数说明电路通路，电压表无示数且灯泡不亮，说明电压表并联部分短路；
（3）弄清楚电流表的量程和分度值，读出电流值，根据P=UI求出额定功率；
（4）因为灯泡电压增大，灯泡亮度增大，灯丝温度升高，灯丝电阻随电压的增大而增大．正常发光时的电阻大于第一次实验时的灯丝电阻；根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知计算出的额定功率偏大还是偏小．
解答 解：（1）电压表并联在小灯泡两端，滑动变阻器和小灯泡串联，如下图：
（2）合开关，移动滑动变阻器滑片，发现灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数，说明电压表并联部分短路，即小灯泡短路；
（3）电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，其示数为0.3A，小灯泡的额定电压为2.5V，
小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（4）因为灯丝的电阻受温度影响，在不同电压下，电阻不同，灯丝电阻随温度的增大而增大．
第一次灯泡两端的电压较低，灯泡的实际功率较小，所以温度较低，此时灯泡的电阻较小，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$计算额定功率时，代入的电阻值偏小，所以所得电功率偏大．
故答案为：（1）如上图； （2）A；（3）0.75；（4）灯丝电阻随温度的升高而增大．
点评 本题考查了连接实物图、电路故障分析、电流表读数、求灯泡的功率等，认真分析电路图，明确各电路的连接方式，是正确补全电路图的关键．
练习册系列答案
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小伟是一个科学迷，在课余时间他利用一个规格为“2.2V 0.01A”的发光二极管设计了如图甲所示的电路．晚间关闭照明灯L后，利用二极管D发出的光指示开关所在的位置．S为单刀双掷开关、R为限流电阻．
19．（1）小明采取“等效替代法”用电阻箱R0（0～9999Ω）来测定未知电阻RX的阻值．他设计的电路如图甲所示，正确连接电路后，小明先将开关S拨至位置2（选填“1”或“2”）处，调节滑动变阻器的滑片P至某一位置，记下此时电流表的示数I1；再将开关S拨至另一位置，调节电阻箱R0，使电流表的示数恰好为I1，记下此时电阻箱的示数如图乙所示，则未知电阻RX的测量值为108?．
（2）小明在探究“电流与电阻关系”的实验中，设计电路图如图丙所示．
①请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙所示实物连接成完整电路（导线不允许交叉）．
②正确连接电路后闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片P，电压表示数始终接近电源电压．造成这一现象的原因可能是定值电阻R断路（定值电阻R处接触不良）．
③排除故障后进行实验．下表是正确进行实验操作记录的部分实验数据．若进行第3次实验时，将定值电阻R的阻值由20Ω换为30Ω接入电路中后，没有调节滑动变阻器的滑片P就直接读出电流表的示数，则此时电流表的示数可能是B
A．0.30A B．0.24A C．0.20A D．0.14A．
（2）小明在探究“电流与电阻关系”的实验中，设计电路图如图丙所示．
①请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙所示实物连接成完整电路（导线不允许交叉）．
②正确连接电路后闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片P，电压表示数始终接近电源电压．造成这一现象的原因可能是定值电阻R断路（定值电阻R处接触不良）．
③排除故障后进行实验．下表是正确进行实验操作记录的部分实验数据．若进行第3次实验时，将定值电阻R的阻值由20Ω换为30Ω接入电路中后，没有调节滑动变阻器的滑片P就直接读出电流表的示数，则此时电流表的示数可能是B
| 实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| R/Ω | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
| I/A | 0.60 | 0.30 | 0.15 | 0.12 |
