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______．
（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）小明连接好电路后，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）小明闭合开关，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）小明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）连接电路时，开关应处于断开状态．
（2）由灯泡的额定电压确定电压表的量程，电压表与灯泡并联；根据欧姆定律计算灯泡电流，确定电流表的量程．
电压表与灯泡串联．
（3）闭合开关前，滑片处于最大阻值处以保护电路．
（4）电压表有示数，说明与电压表两接线柱连接的电路是通路，小灯泡始终不亮、电流表无示数，说明电路断路，从而判断出故障的可能原因．
（5）根据电压表的量程和分度值，读出示数；通过实际电压与额定电压的关系，判断实际功率与额定功率的关系．
（6）在图象上找出灯泡额定电压下的电流，根据P=UI计算额定功率．
（7）根据R=计算出灯泡在1V、2V、3V时的电阻值，比较电阻与电压的关系，通过分析影响电阻大小的因素找出变化原因．
【解析】
（1）连接电路时，开关要处于断开状态，防止连接完最后一根导线，电路电流过大，损坏元件．
（2）灯泡的额定电压为2.5V，电压表选择0～3V量程，电压表与灯泡并联，
灯泡的电流大约为：
I===0.25A，
所以电流表选择0～0.6A量程，电流表与灯泡串联，如图．

（3）滑动变阻器滑片处于A端时，连入电路的电阻最大，起保护电路的作用．
（4）电压表有示数，说明与电压表两接线柱连接的电路是通路，
小灯泡始终不亮、电流表无示数，说明电路断路，
所以电路的可能故障原因是：灯泡断路或接触不良等．
（5）电压表选择0～3V量程，分度值为0.1V，所以电压表的示数为2.2V，小于额定电压，实际功率小于额定功率．
（6）由图象知：灯泡在额定电压2.5V时的电流为0.2A，
灯泡的额定功率：
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
（7）由图象可知：
灯泡在0.5 V、1.5 V、2.5 V时，对应的电流分别为：0.06A、0.16A、0.2A，
根据R=得出，对应的电阻分别为：8.3Ω、9.4Ω、12Ω，
所以，灯泡电压增大，电阻逐渐增大．
在实验过程中，灯丝的长度、横截面积、材料不变，电压增大，温度升高，电阻增大，
所以，灯丝电阻可能随温度变化而变化．
故答案为：（1）断开；（2）如图；（3）A；（4）灯丝断路；（5）2.2；＜；（6）0.5；（7）增大；灯丝电阻随温度的变化而变化．