Question

在用电压表、电流表测量小灯泡电功率的实验中，灯泡上标有“2.5V”的字样．

（1）小红根据电路图连接了如图甲所示的实验电路，小刚检查后发现有一根导线连接有错误．请你在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线，画出正确的连线．
（2）电路改正后，小红闭合开关后，①如果发现灯泡不亮，电流表无示数，而电压表示数接近3V，那么出现故障的原因可能是______；②闭合开关，电流表有示数，灯泡发光较暗，然后移动滑动变阻器的滑片，他发现无论怎样移动滑片，灯泡的亮度始终不发生变化，那么电路的故障是______．
（3）排除故障后，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图丙所示，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向______（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为______V．
（4）小刚根据测出的数据，在图乙中画出了小灯泡电流电压变化的关系图象．由图可以判断，小灯泡的额定功率为______W．
（5）根据图乙还可以判断，小灯泡灯丝的电阻随电压的增大逐渐______（选填“增大”、“减小”），原因是______．

Answer

（1）伏安法测灯泡电功率实验，电压表应与灯泡并联，据此分析找出电路连接错误，并改正．
（2）①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造成的，或电路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；电压表示数接近3V，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路；综合分析可知电路故障原因是：灯泡断路；②灯泡发光较暗说明灯泡实际功率太小，电路电流太小；移动滑动变阻器的滑片，无论怎样移动滑片，灯泡的亮度始终不发生变化，说明滑动变阻器不能改变电路电阻，滑动变阻器接下面两个接线柱，滑动变阻器被结成了定值电阻．
（3）由图丙读出电流表示数，根据电压表示数与灯泡额定电压间的关系确定滑片的移动方向，直到电压表示数等于灯泡额定电压为止．
（4）由图乙图象找出灯泡额定电压所对应的电流，然后由电功率公式P=UI求出灯泡的额定功率．
（5）由图象找出灯泡电流随电压变化的关系，然后由欧姆定律判断灯泡电阻随电压增大如何变化，从温度对电阻的影响分析原因．
【解析】
（1）电压表应与灯泡并联，电路图如图所示．
（2）①灯泡不亮，电流表无示数，而电压表示数接近3V，那么出现故障的原因可能是灯泡断路；
②电流表有示数，灯泡发光较暗，然后移动滑动变阻器的滑片，无论怎样移动滑片，灯泡的亮度始终不发生变化，那么电路的故障是
滑动变阻器接下面两个接线柱；
故答案为：灯泡断路；滑动变阻器接下面两个接线柱．
（3）由题意知电压表量程是0～3V，最小分度值是0.1V，电压表示数是2.2V＜2.5V，要使灯泡正常发光，应向A端移动滑片，减小滑动变阻器接入电路的阻值，使灯泡两端的电压增大，直到灯泡电压达到灯泡额定电压2.5V为止；
故答案为：A；2.5．
（4）由图乙可知，灯泡额定电压U=2.5V对应的电流I=0.3A，灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
故答案为：0.75．
（5）由图乙可知，随灯泡电压增大，通过灯泡的电流增大，但△U＞△I，由欧姆定律R=可知，灯泡电阻变大；随U与I的增大，灯泡实际功率P=UI增大，灯泡温度升高，由此可见，灯泡电阻随灯泡温度升高而增大．
故答案为：增大；灯泡电阻随温度的升高而变大．