Question

【题目】在“测量小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5伏，电阻大约为10欧，电源电压为6V
（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．（要求：滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表的示数减小）
（2）小明正确连接电路后，闭合开关，发现无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮，小明分析后确定是灯泡的故障．若电流表没有示数，电压表有示数且接近电源电压，可以判断灯泡；若电流表有示数，电压表几乎没有示数，可以判断灯泡 ．
（3）故障排除后重新闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙，若要测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向（填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5伏；
（4）小金同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的图象．根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是瓦．该图象不是直线，主要原因是
（5）在没有电压表、只有电流表的情况下，小红增加了一只10Ω的定值电阻R并利用原有器材，也测出了额定电压为2.5V小灯泡的额定功率．步骤如下： ①按照如图丁所示的电路图正确连接实物电路；
②闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电流表示数为A时，灯泡正常发光；
③断开开关，保持不变，将电流表改接在灯泡所在支路中，再闭合开关，读出电流表示数I；
④小灯泡额定功率的表达式为P额= ．

Answer 1

【答案】
（1）解：如图所示：

（2）断路；短路
（3）A
（4）0.5；灯丝电阻随温度升高而增大
（5）0.25；滑动变阻器滑片P的位置；U额I（或2.5V?I）
【解析】解：（1）滑片P向右移动电流表示数变小说明接入电路的电阻变大，故滑动变阻器的左下方接线柱应与定值电阻串联；电压表与灯泡并联，因为灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的量程为0﹣3V；如下图所示： ;（2）若小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路断路或电路中的总电阻太大；电压表有示数，说明电压表与电源是连通的，所以小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，原因是小灯泡断路；
若电流表有示数，说明电路为通路；小灯泡不亮，电压表无示数，说明小灯泡短路或电压表短路；（3）电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.2V，而额定电压为2.5V，故应使小灯泡两端的电压增大，就应该让滑动变阻器两端的电压减小，就必须把滑动变阻器的阻值调小，即滑片向A移动．（4）由图象知，当灯的电压是2.5V时，对应的电流值为0.2A，额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
小灯泡的电流随电压变化的图象不是一条直线，说明小灯泡的电阻不是定值，并且灯丝的电阻随电压的增大而升高，即灯丝的电阻随温度的升高而增大．（5）②小红增加了一只10Ω的定值电阻R，因当电流表示数为I= = =0.25A时，R两端的电压一定为2.5V根据并联电路电压的特点，灯的电压为2.5V，灯一定正常发光，所以，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电流表示数为0.25A时，灯泡正常发光；③断开开关，保持变阻器滑片P的位置或变阻器接入电路的阻值不变，将电流表改接在所在灯支路中，此时电路的连接关系没有改变，只是电流表由原来测通过R的电流变为测通过灯的电流I，R与灯两端的电压与变阻器的电压均保持不变，灯仍正常发光，通过灯的电流I即为灯正常发光时的电流大小．所以，断开开关，保持滑动变阻器滑片P的位置（或滑动变阻器接入电路的阻值）不变，将电流表改接在灯泡所在支路中，再闭合开关，读出电流表示数I；④小灯泡额定功率的表达式为P额=U额I（或2.5I）．
所以答案是：（1）见上图；（2）断路；短路；（3）A；（4）0.5；灯丝电阻随温度升高而增大；（5）②0.25；③滑动变阻器滑片P的位置；U额I（或2.5VI）．