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）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整；

（2）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）

（3）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“=”）；

（4）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；

（5）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）电路图如图所示；（2）小灯泡断路；（3）2.2；＜；（4）0.5；（5）增大；灯丝电阻随温度的变化而变化．

【解析】

试题分析：（1）根据灯泡的额定电压与电阻，由欧姆定律求出灯泡正常发光时的电路电流，根据灯泡正常发光时的灯泡电流选择电流表量程．

（2）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；

（3）确定电压表的量程、最小分度值，由图读出电压表的示数；灯泡电压小于灯泡额定电压；

（4）由图象求出灯泡额定电压对应的电流，由公式P=UI求出灯泡的额定功率；

（5）根据灯丝的电阻随温度的升高而增大的特点进行分析．

【解析】
（1）灯泡正常发光时的电流I===0.25A，电流表的量程应选0～0.6A；电流表选0.6A量程，把灯泡与电流表串联接入电路，电路图如图所示；

（2）连好电路后闭合开关，移动滑片变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，则故障可能是小灯泡断路；

（3）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；

（4）由图象知灯泡的额定电压U=2.5V对应的电流I=0.2A，灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；

（5）由图丙知，灯泡两端电压的增大，电流增大，灯丝的温度升高，金属导体的电阻随温度的升高而增大，所以灯丝的电阻增大．

故答案为：（1）电路图如图所示；（2）小灯泡断路；（3）2.2；＜；（4）0.5；（5）增大；灯丝电阻随温度的变化而变化．

【点评】本题考查了电流表量程的选择、连接实物图、电压表的读数、滑动变阻器的调节、求灯泡的额定功率，是实验的常考内容，学生要注意掌握；

要根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，根据灯泡正常发光时的电流选择电流表的量程；

本题第（4）的解题的关键是由图象求出灯泡的额定电压对应的额定电流．