Question

某同学用图甲所示的电路测绘额定电压为3.0V的小灯泡伏安特性图线，并研究小灯泡实际功率及灯丝温度等问题．
①根据电路图，将图乙中的实验仪器连成完整的实验电路．
②连好电路后，开关闭合前，图甲中滑动变阻器R的滑片应置于

a

（填“a端”、“b端”或“ab正中间”）．
③闭合开关，调节滑动变阻器R的滑片，发现“电流表的示数为零，电压表的示数逐渐增大”，则分析电路的可能故障为

B

．
A．小灯泡短路                             B．小灯泡断路
C．电流表断路                             D．滑动变阻器断路
④排除故障后，该同学完成了实验．根据实验数据，画出的小灯泡I--U图线如图丙．形成图中小灯泡伏安特性图线是曲线的原因为

灯丝电阻随温度的升高而增大

．
⑤根据I--U图线，将该小灯泡与“3V，6Ω”的电源相连时，灯泡的实际功率为

0.32W

．（保留两位有效数字）．

Answer 1

分析：①根据实物图画电路图，确定电流表的内外接和滑动变阻器的接法．
②分压电路闭合开关前滑片应在分得的电压最小处．
③根据电路故障现象分析电路故障原因．
④分析图象特点，根据欧姆定律分析答题．
⑤在小灯泡的I-U图象坐标系中，作出电源的I-U图象，求出两图象交点的坐标值，该坐标值是用该电源给小灯泡供电时灯泡的电压与电流，由P=UI可以求出灯泡的实际功率．

解答：解：①由图甲所示电路图可知，电流表采用外接法，滑动变阻器采用的是分压接法，根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示．
②由电路图可知，闭合开关前，滑片应置于a端，此时分压电路分压最小．
③若灯泡短路、电流表和滑动变阻器断路，则电压表的读数均为零，故ACD错误，如果灯泡断路，则电压表与电流表组成分压电路，向b端调节滑动变阻器R的滑片，发现“电流表的示数为零，电压表的示数逐渐增大，故电路故障是灯泡断路，故选B．
④因为灯丝电阻受温度影响，随温度升高而增大，因此小灯泡伏安特性图线是曲线．
⑤在小灯泡的I-U图象中作出电源的I-U图象如图所示，由图象可知，图象交点对应的电压U=1.2V，电流I=0.27A，灯泡实际功率P=UI=1.2V×0.27A≈0.32W（0.28～0.36W均正确）．
故答案为：①电路图如图所示；②a端；③B；④灯丝的电阻随温度的升度而增大；⑤0.32．

点评：本题考查了描绘小灯泡伏安特性图线实验中的实验原理图、数据处理等操作，尤其是结合图线进行数据处理的能力是考查的重点，在平时中要加强训练．