Question

15．在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V．

（1）图甲是小莉同学已连接的部分电路，请你用笔画线代替导线将电路连接完整，使滑片P向左移动时小灯泡亮度变亮．
（2）为保护电路元件安全，连接电路时开关应断开，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应调至B（选填“A”或“B”）端．
（3）小莉连接好电路后，闭合开关，逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不偏转，出现此现象的原因可能是灯泡断路；
（4）排除故障后，闭合开关进行试验，电压表示数为2V，为测量灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向A（填“A”或“B”）端滑动，直到电压表示数为2.5V时为止，并做好数据记录；图乙的U-I图象是小莉根据多组实验数据绘制的，根据图象可得小灯泡正常发光时的电阻是12.5Ω，额定功率是0.5W．
（5）根据图象，小莉还发现小灯泡的电阻是变化的，造成这一变化的原因是灯丝电阻随温度的变化而改变．

Answer 1

分析 （1）电流表与滑动变阻器串联，且滑动变阻器应一上一下接入电路，根据滑片P向左移动时小灯泡变亮确定其接线柱，由此完成电路连接；
（2）连接电路时开关应断开，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应调至最大值处；
（3）电流无示数，说明电路中存在断路，电压表有示数，说明电压表两接线柱之间有断路；
（4）要测量灯泡额定功率，需使灯泡电压达到2.5V，由此根据串联电路的分压原理分析滑片的移动情况；
由图象读出电压表示数为2.5V时通过灯泡的电流，由R=$\frac{U}{I}$计算小灯泡正常发光时的电阻，由P=UI计算额定功率；
（5）导体的电阻受温度影响，由此分析解答原因．

解答 解：
（1）电流表与滑动变阻器串联，滑片P向左移动时小灯泡变亮，即电路中电流变大，所以应滑动变阻器的A接线柱接入电路中，如图所示：
；
（2）为保护电路元件安全，连接电路时开关应断开，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应调至最大值B端；
（3）调节滑动变阻器，发现小灯泡始终不亮，电流表指针几乎不偏转，说明电路中存在断路，而电压表有示数，说明电压表两端到电源间是通路，所以故障的原因可能是小灯泡断路了；
（4）为测量灯泡的额定功率，所以要增大灯泡两端电压到2.5V，根据串联电路的分压原理，应减小滑动变阻器连入阻值，故P向A端滑动；
由图象，当灯泡电压2.5V时，通过灯泡的电流0.2A，
小灯泡正常发光时的电阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω；
小灯泡额定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（5）灯丝的电阻是变化的，因为不同电压下灯泡中电流不同、实际功率不同，灯丝的温度不同，小灯泡灯丝的电阻随温度的变化而改变．
故答案为：（1）见上图；（2）断开；B；（3）灯泡断路；（4）A；12.5；0.5；（5）灯丝电阻随温度的变化而改变．

点评 此题是“测量小电灯功率”的实验，考查了电路连接、注意事项、电路故障、电阻和功率的计算等，考查的知识点多，综合性强，这些都是经常考查问题，需熟练掌握．