Question

【题目】在测量小灯泡电功率的实验中，电源由两节新干池组成，小灯泡的额定电压为2.5 V，小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω，滑动变阻器上标有“20 Ω 1A”字样，如图甲是小聪同学没有连接完的实物电路。

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路图连接完整。要求：当滑动变阻器的滑片向左移动时，连入电路的电阻变大：连线不得交叉__________。

（2）实验中，小聪同学连接好电路后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是_____________________________

（3）小聪同学闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表示数（如图乙所示）为________ V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑动变阻器的滑片P向__________（选填“C”或“D”）端移动，使电压表的示数为2.5 V。

（4）小聪同学继续移动滑片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I-U关系图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是____W。还可以知道灯丝的电阻是变化的，这是因为灯丝的电阻随_______的变化而变化，这种现象在生活中也有体现，例如家里的白炽灯在刚开灯的瞬间，灯丝_________（选填“容易”或“不容易”）烧断。

Answer 1

【答案】 小灯泡断路 2.2 D 0.5 温度 容易

【解析】（1）根据灯泡的参数得电流约为：，所以电流表选择小量程，将电流表的“0.6A”接线柱连接到灯泡的左端，根据滑动变阻器的滑片向左移动，连入电路的电阻变大的要求，应连接滑动变阻器的B接线柱到开关的右端，如图；

（2）实验中，小聪同学连接好电路后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，说明电路中存在断路性故障，而电压表有示数，说明电压表两端到电源两端是通的，所以故障的原因可能是小灯泡断路。

（3）小聪同学闭合开关，移动滑片P到某一位置时，如图电压表使用小量程，分度值为0.1V，电压表示数为2.2V；

若他想测量小灯泡的额定功率，应该提高灯泡两端的电压，根据串联电路的分压特点知，应将滑动变阻器接入电路的电阻变小，则灯两端的电压会增大，所以应将图甲中滑动变阻器的滑片P向D端移动，使电压表的示数为2.5 V。

（4）小聪同学继续移动滑片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I-U关系图象，根据图象信息，灯泡电压为2.5V时，电流为0.2A，所以可计算出小灯泡的额定功率是：

；

还可以知道灯丝的电阻是变化的，这是因为灯丝的电阻随灯丝温度的变化而变化，这种现象在生活中也有体现，例如家里的白炽灯在刚开灯的瞬间，灯丝容易烧断，就是因为刚开灯时温度低，电阻小，通过灯丝的电流大，较大的电磁力冲击使灯丝容易烧断。