Question

【题目】实验室有规格为“2.5V 0.75W”的小灯泡，小张利用其中一只小灯泡做“测量小灯泡电功率”的实验，所用滑动变阻器的规格为“50Ω 1A”．

（1）请你用笔画线代替导线，帮小张将图甲中的电路连接完整，要求滑片P向左移动时，电压表的示数要变大．
（2）小张连接完电路后闭合开关，发现电压表的示数接近电源电压，反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数基本不变．发生故障的原因可能是滑动变阻器或者灯泡 ． （均选填“短路”或“断路”）
（3）排除故障后，小张移动滑动变阻器的滑片P，将三次实验时电压表和电流表的示数记录到表中；当电压表的示数为2.5V时，电流表示数如图乙，其读数为A，此时小灯泡的电功率为W；

次数	第一次	第二次	第三次
电压/V	2	2.5	2.8
电流/A	0.34		0.42

（4）小张查看了小灯泡的说明书，了解到生产这批小灯泡钨丝的长度是一定的．分析实验数据，可推测这个小灯泡内钨丝的横截面积与合格产品相比是 ． （选填“变大了”或“变小了”）
（5）小张在实验过程中调节滑动变阻器时还应该注意的是眼睛要观察的示数．
（6）另外一位同学还想探究电流与电阻的关系，于是将甲图中的小灯泡换成定值电阻R，并使电压表的示数始终保持2V不变，多次更换阻值不同的定值电阻R，记录各次电流表的示数．在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，他更换的定值电阻R的阻值不能大于Ω．

Answer 1

【答案】
（1）解：滑动变阻器要按“一上一下”的方式串联接入电路，要使滑片P向左移动时，电压表的示数要变大，

滑动变阻器接入电路的电阻应减小，故应将滑动变阻器的左下接线柱与开关的右接线柱连接即可，如图所示：

（2）短路；断路
（3）0.4；1
（4）变大了
（5）电压表
（6）100
【解析】解：（2）当滑动变阻器短路时，电压表测灯泡两端的电压，即电源电压，反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数基本不变，符合题意；
当滑动变阻器断路时，电压表示数为0，反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数基本不变，仍然为零，不符合题意；
当灯泡断路时，电压表串联在电路中，两接线柱与电源两极连接，测量电源电压，反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数基本不变，符合题意；
当灯泡短路时，电压表示数为0，反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数基本不变，仍然为零，不符合题意；故发生故障的原因可能是滑动变阻器短路或者灯泡断路．（3）由图乙可知，电流表选择的量程是0～0.6A，其分度值为0.02A，示数为0.4A，
则小灯泡的电功率：P=UI=2.5V×0.4A=1W；（4）由I= 得，小灯泡的电阻：
R= = =6.25Ω，
而灯泡额定电压是2.5V，额定功率为0.75W，
由P= 得，正常发光时的电阻：
R′= = ≈8.3Ω，
灯泡正常发光时的实际电阻小于理论值，因此小灯泡内钨丝的横截面积与合格产品相比是变大了；（5）闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，眼睛应注视电压表的示数，使灯泡两端电压等于灯泡额定电压为止，
此时灯泡的实际功率才等于灯泡额定功率，因此眼睛要观察 电压表的示数．（6）由实物电路可知，电源电压为3V，电阻两端电压为2V，滑动变阻器两端的电压为1V，
定值电阻两端电压是滑动变阻器两端电压的两倍，定值电阻阻值是滑动变阻器接入电路的阻值的两倍，
滑动变阻器最大阻值为50Ω，因此定值电阻R的最大值为100Ω．
所以答案是：（1）见上图；（2）短路；断路；（3）0.4；1；（4）变大了；（5）电压表；（6）100．