Question

实验小组进行了“测定额定电压是2.5V的小灯泡功率”的实验：
（1）在如图中用笔画线代替导线完成该实验的电路连接；（请正确选择电表量程）
（2）实验电路接好后，合上开关时，部分同学发现电路出现故障，主要有如表所列的两种情况，请根据现象和检测结果指出故障的可能原因：

故 障 现 象	检    测	故 障 原 因
灯泡较暗、两表的示数均较小	移动滑动变阻器滑片，现象不变
灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数	取下灯泡，两表的示数不变

（3）排除故障后，继续进行实验，实验记录情况如表：

电压U/V	1.5	2.0	2.5
电流I/A	0.22	0.26	0.30
功率P/W	0.33	0.52
灯泡发光情况	灯丝暗红	微弱发光	正常发光

根据观察的现象和记录的实验数据分析，你可得出什么结论（请说出两点）：
①小灯泡的额定功率是______W；②______．
（4）这个实验装置还可以用来______，通过计算这个实验记录的数据，发现灯丝的电阻是变化的，且其值随电压升高而增大，其原因是______．

Answer

（1）根据灯泡额定电压确定电压表的量程，根据灯泡正常发光时的电流确定电流表量程；
电源、滑动变阻器、灯泡、电流表串联接入电路，电压表并联在灯泡两端；
连线时注意滑动变阻器的接法，注意电表正负接线柱不要接反；
（2）①灯泡较暗、两表的示数均较小，说明电路电流太小，电路电阻太大；移动滑动变阻器滑片，现象不变，说明移动滑动变阻器滑片电路电阻不变，电路故障原因是：滑动变阻器同时接下面两个接线柱，滑动变阻器成为了定值电阻；
②灯泡不亮，可能是灯泡断路，或灯泡短路，或灯泡之外电路存在断路，或流过灯泡的电流太小，灯泡实际功率太小，不足以引起灯泡发光；电流表无示数，说明电路存在断路；电压表示数较大，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外不存在断路；取下灯泡，灯泡所在处开路，电路在灯泡所在位置断路，而此时两表的示数不变，说明取下灯泡与不取灯泡，电路不变；综合分析可知，电路故障原因是：灯泡断路；
（3）①灯泡在额定电压下的功率为额定功率，由表中数据找出灯泡的额定电压所对应的电流，然后由P=UI求出灯泡的额定功率；②分析表中数据看：灯泡电压与灯泡实际功率间的关系，或灯泡亮度与灯泡实际功率间的关系，或灯泡亮度与灯泡电压间有什么关系，从而得出结论；
（4）本实验测出了灯泡两端的电压与流过灯泡的电流，根据欧姆定律可以求出灯泡电阻，因此本实验装置可以测灯泡电阻；从导体电阻与温度的关系分析灯泡电阻随电压升高而增大的原因．
【解析】
（1）灯泡额定电压是2.5V，因此电压表选3V量程，由表中数据知，在额定电压下，流过灯泡的电流是0.3A，则电流表选0.6A量程；电源、滑动变阻器、灯泡、电流表串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，电路图如图所示；
故答案为：电路图如图所示．
（2）①灯泡较暗、两表的示数均较小，移动滑动变阻器滑片，现象不变，故障原因是：滑动变阻器同时接到下面两个接线柱；②灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数，取下灯泡，两表的示数不变，故障原因是：灯泡断路；
故答案为：滑动变阻器同时接到下面两个接线柱；灯泡断路．
（3）①由表中数据知：灯泡额定电压U=2.5V对应的电流I=0.30A，则灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.30A=0.75W；
②由表中数据可知：随灯泡电压增大，灯泡的实际功率变大，（或随灯泡实际功率的增大，灯泡变亮；或随灯泡电压的增大，灯泡逐渐变亮）
故答案为：①0.75；②随灯泡电压升高，灯泡实际功率增大；（或随灯泡实际功率的增大，灯泡变亮；或随灯泡电压的增大，灯泡逐渐变亮）．
（4）这个实验装置还可以用来测灯泡电阻；根据表中数据，应用欧姆定律计算可知：随电压的增大，灯泡电阻变大，这是因为：随灯泡电压增大，流过灯泡的电流增大，灯泡实际功率变大，灯丝温度升高，灯丝电阻随温度的升高而变大；
故答案为：测灯泡的电阻；灯丝电阻与温度有关．