Question

小明在做“测定小灯泡电功率”的实验时，所用电源电压为4.5伏，小灯泡额定电压为2.5伏．电阻约为10Ω．

（1）在连接电路时，开关应处于______状态．
（2）请你用笔画线代替导线，按照电路图将实物电路补完整（注意量程且导线不能交叉）
（3）按电路图连接成实物图后，滑片P应移至______端（A或B）．
（4）闭合开关，发现小灯泡不亮、电流表指针不动、电压表指针有明显的偏转，则电 路故障原因可能是______
（5）故障排除后重新闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙，若要测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向______（填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5伏；
（6）小明同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的图象．根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是______瓦．
此时小灯泡的电阻是______欧．该图象不是直线，主要原因是______．

次数	1	2	3	4
电阻/Ω	5	10	15	20
电流/A	0.6	0.3	0.2	0.15

（7）完成实验后，该组同学又找来了几个不同阻值的电阻代替小灯泡继续“探究电压不变时，电流与电阻的关系”，得到的实验数据如下表，该组同学做完第2次实验后，用15Ω的电阻代替10Ω的电阻，闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片P向______端移动（选填“A”或“B”），使电压表的示数为______V，完成第三次实验．2根据表中的实验数据得出的结论是：______．

Answer

（1）为保护电路，连接电路时开关应断开；
（2）根据灯泡额定电压确定电压表量程，根据灯泡正常发光时的电流确定电流表量程，
滑动变阻器、灯泡、电流表、开关串联接入电路，电压表并联在灯泡两端；
连线时注意滑动变阻器的接法，注意电压表与电流表正负接线柱不要接反；
（3）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值；
（4）灯泡不亮，可能是灯泡断路或灯泡短路；电流表无示数，说明电路存在断路；电压表示数等于电源电压，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；
（5）根据图乙读出电压表示数，根据该示数与灯泡额定电压间的关系，判断滑片的移动方向，知道电压表示数等于灯泡额定电压为止．
（6）由I-U图象找出灯泡额定电压对应的电流，然后由功率公式P=UI和R=求出灯泡的额定功率和电阻；灯丝的电阻随温度的变化而变化．
（7）用15Ω的电阻替换10Ω的电阻，闭合开关后，由于电路总电阻变大，电路电流变小，滑动变阻器两端电压变大，由于电源电压变大，由串联电路的特点知，电阻两端电压变大，要保持电阻两端电压不变，应移动滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值变大，灯泡两端的电压减小，以保证电阻两端的电压保持不变．
根据表中电阻与电流的积不变得出结论．
【解析】
（1）在连接电路时，开关应处于断开状态；
（2）灯泡额定电压是2.5V，则电压表选3V量程；灯泡正常发光时的电流约为I===0.25A，则电流表应选0～0.6A量程；
滑动变阻器、灯泡、电流表、开关串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，电路图如图所示；

（3）由实物电路图知，当滑动变阻器滑片在B端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，因此闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于B端；
（4）闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数等于电源电压，其故障可能是：灯泡断路．
（5）已知电压表量程是0～3V，分度值是0.1V，则电压表示数是2.2V，小于灯泡额定电压，要使灯泡正常发光应向A移动滑动变阻器滑片P，使滑动变阻器接入电路的阻值变小，灯泡两端电压增大，直到电压表示数等于灯泡额定电压2.5V为止．
（6）由图象I-U知，灯泡的额定电压U=2.5V对应的电流I=0.2A，灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；此时灯泡的电阻R===12.5Ω；因为灯丝的电阻与温度有关，因此电压和电流的图象为曲线．
（7）由表中实验数据知，电阻两端的电压为5Ω×0.6A=3V保持不变；为保证电阻两端的电压保持不变，用15Ω的电阻替换10Ω的电阻，闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片P向B端移动，使电压表的示数为3V，完成第三次实验；
根据表中数据可知，电流与电阻的乘积不变，故可得出的结论为：电压一定时，电阻与电流成反比．
故答案为：（1）断开；（3）B；（4）灯泡断路；（5）A；（6）0.5；12.5；灯丝电阻受温度影响；（7）B；3；电压一定时，电阻与电流成反比．