Question

在用电流表、电压表测小灯泡的电阻、功率的实验时，灯泡上标有“2.5V”字样．小红设计了实验电路图，并连接了部分实验电路，如图所示．

（1）按左边的电路图连接右边的实物电路（注意选择合适的量程）；
（2）电路连接正确后，小红闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，则产生这个故障的原因可能是______．
（3）排除故障后，闭合开关，移动变阻器的滑片到某一点，电压表的示数为2V，要测量小灯泡的额定功率，还应将滑动变阻器滑片向______移动（选填“左”、“右”），当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光，此时电流表的指针位置如图14丙所示，可得出小灯泡的额定电流为______A．
（4）排除故障后进行实验，实验中测得灯泡两端电压、通过的电流、灯丝的电阻、灯泡的功率和观察到的灯泡发光情况等，并记入下表：

实验 次数	电压U/V	电流I/A	电阻R/Ω	功率P/W	发光情况
1	1.5	0.22	6.8	0.33	较暗
2	2.0	0.26	7.7	0.52	较亮
3	2.5		8.3		正常发光

根据以上观察到的现象和记录的实验数据
①你认为小灯泡L的额定功率为______．
②从以上表格中你能得出小灯泡的亮度由______决定．
（5）他们还注意到，灯丝的电阻值随电压升高而增大，同学们想：导体的电阻不是与电压、电流无关吗？怎么会有这样的结论呢？你认为他们说的有道理吗？请你给他们作出合理的解释：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）滑动变阻器接入电路的基本要求是“一上一下”，电流表、电压表连接时要注意量程和电流的方向；
（2）小灯泡不亮，原因有二：断路或短路．具体故障根据电流表或电压表示数确定；
（3）要测量小灯泡的额定功率，必须调节滑动变阻器滑片，使小灯泡两端电压为额定电压；读取电流表示数时，首先明确电流表选择的量程以及对应的分度值；
（4）①要得到灯泡的额定功率，必须知道额定电压和额定电流，利用公式P=UI计算；
②灯泡亮度的变化由工作功率决定；
（5）电阻是导体本身的一种性质，与导体两端电压和通过的电流无关．
解答：解：
（1）小灯泡额定电压为2.5V，所以电压表选择0～3V量程，电流表选择0～0.6A量程，滑动变阻器选择左下方接线柱．
（2）电流表有示数，说明整个电路是通路，而灯泡不亮，所以是灯泡短路．
（3）小灯泡额定电压为2.5V，实际电压为2V低于额定电压，要使小灯泡正常发光测量额定功率，必须使灯泡两端电压升高；因此，滑动变阻器滑片应该向左移动，接入电路电阻减小，变阻器两端电压减小，灯泡两端电压相应升高；
电流表选择的是0～0.6A量程，小灯泡正常发光时，电路电流为0.3A．
（4）①小灯泡的额定电压为U=2.5V，正常工作的电流为I=0.3A，所以灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
②在表格中，从上到下，灯泡亮度越来越大，实际功率越来越大，所以小灯泡的亮度由实际功率决定．
（5）导体电阻与两端电压和通过的电流无关，但灯丝电阻随温度的变化而变化；电压升高，灯泡变亮，灯丝温度升高，电阻值增大．
故答案为
（1）电路连接如下图

（2）小灯泡短路
（3）左；0.3
（4）①0.75；②实际功率
（5）灯丝电阻与温度有关，温度越高电阻越大
点评：用电器的工作状态决定于实际功率．灯泡的亮度决定于实际功率，实际电压等于额定电压，实际功率等于额定功率，小灯泡正常发光．