Question

10．如图甲所示，小明在测定小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V．

（1）请你用笔画线代替导线，帮小明将实物电路连接完整．
（2）连接电路时开关应断开．
（3）小明连好电路闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是小灯泡断路了．
（4）排除故障后，闭合开关，移动滑片P至某一位置时，电压表的示数如图乙所示，其读数为2.2V；要测量小灯泡额定功率，滑片P应向右（选填“左”或“右”）端移动；同时视线应注意观察电压表（选填“电流表”或“电压表”）示数．
（5）小明通过移动滑片P分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了图丙所示的U-I图象，根据U-I图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是0.5W，当加在小灯泡两端的电压为1V时，小灯泡的电阻是10Ω；分析图象可推理得知，小灯泡的电阻随温度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）本实验中电压表应并联在灯泡两端，根据灯泡的额定电压确定电压表量程；
（2）连接电路时要断开开关；
（3）电流表无示数，小灯泡不亮说明电路中有断路，再根据电压表的示数判断出电路故障；
（4）认清电压表的量程、分度值后读数；测灯泡的额定功率应使小灯泡两端电压为额定电压，由此分析滑片的移动情况；
（5）由图象求出额定电压U对应的电流I，由P=UI求出功率；由图象求出电压1V对应的电流，然后由欧姆定律求出电阻，比较可得灯泡电阻的变化情况．

解答 解：
（1）测小灯泡电功率的实验中，电压表应与灯泡并联，小灯泡的额定电压2.5V，所以电压表应使用0-3V量程，如图所示：
；
（2）为了保护电路，连接电路时，开关应该断开；
（3）小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路中有断路的地方，电压表示数接近电源电压，说明电压表的两个接线柱和电源连接的部分没有断路，故障是小灯泡断路了；
（4）由题知灯泡额定电压2.5V，电压表使用的量程为0～3V，分度值为0.1V，由图乙可知示数为2.2V，为测灯泡的额定功率应使小灯泡两端电压为额定电压，根据串联电路的分压原是，即要增大小灯泡两端电压，应使滑动变阻器的滑片向右移动以减小变阻器连入电路的阻值，同时视线应注意观察电压表示数，直到示数为2.5V为止；
（5）由图知：灯的额定电压U=2.5V，对应的电流I=0.2A，灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
由图象知电压U'=1V，对应的电流I'=0.1A，则此时灯泡电阻R'=$\frac{U′}{I′}$=$\frac{1V}{0.1A}$=10Ω；
当导体中有电流通过时，导体都要发热，且电压越大，电流越大，灯泡电功率越大，温度越高．所以灯泡电阻的温度越高电阻就越大．
故答案为：（1）见上图；（2）断开；（3）小灯泡断路了；（4）2.2；右；电压表；（5）0.5；10；温度．

点评 本题是测定小灯泡电功率的实验，考查了实物图的连接，注意事项、电表的读数，故障问题，功率计算等．
在判断故障时，会根据电压表的示数的变化判断：若电压表有示数，说明电压表与电源能相通，电压表两接线柱之间有开路；若电压表无示数，说明电压表被短路或与电源不能相通．