Question

【题目】现有一标有“2.5V”字样的小灯泡，小亮设计实验测量其不同电压下的电功率．

（1）正确连接电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动，产生这种现象的原因是_____．

（2）排除故障，继续实验，如图甲所示是某次实验电流表的示数为_____A．最后根据实验数据画出I﹣U图象，如图乙所示，根据图象求出小灯泡正常发光时的功率为_____W．

（3）通过分析I﹣U图象，发现小灯泡的电阻随电压升高逐渐变大，其原因是_____．

（4）利用所给器材，该实验装置_____（选填“能”或“不能”）用来验证欧姆定律中电流与电压的关系．

（5）完成上述实验后，小亮又重新设计了电路，如图丙所示，测量另一个小灯泡的额定功率，这个小灯泡正常工作的电流为I1．请完成实验步骤（已知电源电压为U）．

①只闭合开关S1，移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表示数为_____；

②只闭合开关S2，保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，_____使电流表示数为I1；再将滑动变阻器R2的滑片调到最左端，读出电流表的示数为I2；

③则小灯泡的额定功率表达式为P额＝_____．

Answer 1

【答案】灯泡断路 0.1 0.625 灯丝电阻受温度影响 不能 I1 调节滑动变阻器R1的滑片

【解析】

(1)[1]电流表指针几乎不动，可能是断路了；电压表有示数，说明电压表的两个接线柱和电源的两极连接的电路是通路，所以故障的原因可能是灯泡断路了；

(2)[2]由题图甲可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，其示数为0.1A．电流表此时的读数为0.1A；

[3]由题图乙可得，当电压为2.5V时，电路中的电流为0.25A，所以小灯泡正常发光时的功率为：

(3)[4]过分析I﹣U图象，发现小灯泡的电阻随电压升高逐渐变大，其原因是灯丝电阻受温度影响，温度越高，灯丝电阻越大；

(4)[5]探究电流与电压的关系，需要保持电阻不变，而灯泡的电阻随温度的变化而变化，所以该实验装置不能用来验证欧姆定律中电流与电压的关系；

(5)分析实验的原理可以得出其具体的步骤为：

①[6]只闭合开关S1，移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表示数为I1（此时小灯泡正常工作）；

②[7]只闭合开关S2，保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，调节滑动变阻器R1的滑片使电流表示数为I1；再将变阻器R2的滑片调到最左端，读出电流表的示数为I2；

③[8]在步骤①②中，电路中的电流均为I1时，变阻器R2接入电路的阻值不变，则根据等效替代法可知，小灯泡正常发光时的电阻与此时变阻器R1的电阻相同，即：

小灯泡的额定功率：