Question

在测定“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、电阻约为8Ω．

（1）连接电路时开关应______．
（2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整．
（3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于______（选填“A”或“B”）端．
（4）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______．（写出一种即可）
（5）闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图乙所示）为______V，则此时灯泡消耗的实际功率______ 额定功率（选填“＞”、“＜”或“=”）．
（6）某次实验中，电压表读数为l.8V．要测量小灯泡的额定功率，应将滑片向______
（选填“A”或“B”）端滑动，继续移动滑动变阻器的滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成I-U图象（图丙），根据图象，可计算出小灯泡的额定功率是______ W．
（7）进一步分析图象可知，随着灯泡两端电压的增大，灯丝电阻逐渐______（选填“增大”、“减小”或“不变”），造成这一现象的原因可能是______．

Answer

（1）为了防止短路，开关在连接时应是断开的；
（2）估测出电路中的电流，正确选择电流表和电压表的量程，电压表并联在小灯泡两端；
（3）滑动变阻器的滑片应滑到电阻最大位置，起到保护电路的作用；
（4）灯泡不亮说明某处断路或灯短路；电压表有示数，电压表的正负接线柱与电源正负极之间连接是连通的，说明灯泡断路；电流表无示数说明是某处断路或电流表短路，综合分析进行判断；
（5）弄清楚电压表的量程和分度值，读出电压表的示数；实际电压小于额定电压，灯泡的实际功率小于额定功率；
（6）电压表与灯泡并联测灯泡两端电压，要使灯泡两端电压增大，电路电流增大，减小电路电阻，减小滑动变阻器连入电路的电阻；
从图象中找出小灯泡的额定电压对应的电流，根据P=UI求出额定功率；
（7）由图象找出电压U与对应的电流I，由R=可知随灯泡两端电压的增大而增大，可从温度与导体电阻的关系分析原因．
【解析】
（1）为了防止短路损坏电源，开关在连接时应是断开的；
（2）电路中的最大电流I===0.3125A，所以电流表选择0～0.6A量程即可；小灯泡的额定电压为2.5V，所以选择0～3V量程即可；连接实物图如下：

（3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于电阻最大位置，即位于A端；
（4）电流表无示数，说明电路断路；灯泡不亮，说明灯泡断路或电压表短路；电压表有示数说明电压表正常，所以电路故障是灯泡断路；
（5）图2中电压表接的是0～3V量程，分度值为0.1V，其示数为2.2V；此时的实际电压小于其额定电压，所以此时的实际功率小于其额定功率；
（6电压表测灯泡电压，要使灯泡电压从1.8V最大到2.5V，灯泡电流要增大，电路总电阻要减小，滑动变阻器电阻减小，滑片向B端移动；
从图丙中可以读出，小灯泡的电压为2.5V时的电流为0.2A，所以它的额定功率为：
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（7）由图象知随灯泡电压的增大，灯泡两端的电压U与流过灯泡的电流I的比值增大，即灯泡的电阻增大；
因为灯丝电阻受温度的影响，所以造成这一现象的原因可能是灯丝电阻随温度的变化而变化，温度越高，电阻越大．
故答案为：（1）断开；（2）见上图；（3）A；（4）灯泡断路；（5）2.2；小于；（6）B；0.5；（7）增大；小灯泡的电阻随温度而变化，温度越高，电阻越大．