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10Ω．
（1）连接电路时开关应______，闭合开关前，图1中滑动变阻器的滑片P应置于______（选填“A”或“B”）端．
（2）请你用笔画线代替导线，将图1中的实物电路连接完整．
（3）小明同学在实验中连接好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是______（写出一种即可）．
（4）排除故障后，小明同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图2所示）为______V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图1中滑片P向______（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V．
（5）小明同学继续移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图3示的I-U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是______W．
（6）小明分析图3所示的图象发现灯泡的电阻是变化的，他和同学们讨论得出了灯丝电阻随温度的升高而______（选填“增大”或“减小”）的结论．
（7）如果将图1中的小灯泡更换成定值电阻，且电路连接完好，还可以完成的实验是______
A．探究电流与电压关系
B．探究电流与电阻关系
C．探究电流的磁场强弱与电流大小的关系
D．探究电流做功的多少与电阻大小的关系．

Answer

（1）连接电路时，开关处于断开状态和滑动变阻器处于最大阻值处都能保护电路．
（2）根据灯泡的额定电压和大约电阻值求出额定电流的大约值确定电流表的量程，连接时要注意正负接线柱的连接．
（3）灯泡不亮，可能是灯泡断路或灯泡断路或灯泡之外的电路断路；电流表无示数，可能是电流表断路或电流表之外的电路断路；电压表有示数，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；综合分析可知电路故障为灯泡断路．
（4）由电压表的量程和分度值读出电表的示数，由灯泡两端的电压小于额定电压可知应增大电路中电流，故应减小滑动变阻器的接入电阻．
（5）根据图象得出额定电压下的电流，根据P=UI求出小灯泡的额定功率．
（6）由图象可知，电压的变化量比电流的变化量大，根据欧姆定律可知灯丝电阻随温度的变化．
（7）已知电阻值，电路可测电阻两端的电压，流过电阻的电流，据此判断可完成哪个实验．
【解析】
（1）连接电路时，为防止电流过大烧坏电路元件、保护电路开关处于断开状态，滑动变阻器处于最大阻值的A处．
（2）灯泡的额定电流约为=0.25A＜0.6A，所以电流表的量程为0～0.6A，电流从正接线柱流入负接线柱流出．如下图所示：

（3）在实验中连接好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是小灯泡断路．
（4）电压表量程为3V，分度值为0.1V，则电压表示数为2.2V；因灯泡两端电压小于额定电压，故应增大灯泡两端的电压，即应减小滑动变阻器的接入电阻，滑动变阻器滑片应向B端移动．
（5）由图象可知，当U=2.5V时，I=0.2A；所以灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
（6）由图象可知，当温度升高时，电压的变化量比电流的变化量大，根据R=可知，灯丝电阻随温度的升高而增大．
（7）把小灯泡换成定值电阻后，电阻阻值R，已知，由电压表可测出电阻两端的电压U，电流表可测流过电阻的电流，因此利用该电路可完成“探究电流与电压的关系”关系实验．
故答案为：（1）断开；A；（2）如上图所示；（3）灯泡断路（其他正确均可）；（4）2.2；B；（5）0.5；（6）增大；（7）A．