Question

某实验小组的同学用“伏安法”测量小灯泡电功率，待测小灯泡额定电压为2.5V，小灯泡的额定功率不超过1W.

（1）请用笔画线代替导线，完成图甲中实物电路的连接，连线时导线不能交叉.

（______________）

（2）小明同学连接好电路后，闭合开关时发现灯光特别亮，这表明他在闭合开关前没有______；问题解决后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某位置时，电压表示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，则应把变阻器的滑片向______端移动.

（3）实验中，同学们记录了多组小灯泡两端的电压及对应通过小灯泡的电流值，并描绘出小灯泡的电流随其电压变化的关系图象，如图丙所示，则小灯泡的额定功率是______W，此时灯丝的电阻是______Ω(保留一位小数).小明分析图丙中的数据，发现灯丝的电阻是变化的，其原因是：______.

（4）当滑动变阻器的滑片在某位置时，电流表读数为0.2A，此时灯的实际功率为______W.

（5）完成上述实验后，老师请同学们思考：如果不用电流表，再增加一个开关和阻值为R₀的定值电阻，也能测出小灯泡的额定功率.下面是同学们设计的四个电路，你认为可行的是______.(填选项)

A. B.   C.   D.  

（6）同学们继续用上图所示装置来探究电流跟电压、电阻的关系.首先把2欧姆的电阻接入原来小灯泡的位置，调节滑动变阻器的滑片，依次测得数据如表一.由表一可归纳出：______.

（7）然后研究电压不变情况下电流与电阻的关系. 其操作步骤是分别把1Ω、2Ω、3Ω的电阻接入原小灯泡的位置，立即闭合开关记录读数如表二所示.由表中的实验数据发现，通过导体的电流跟它的电阻不成反比，其原因可能是遗漏了重要的操作步骤，此步骤是：______.

表一

次数	电阻R=2Ω
电压（V）	电流（A）
1	1	0.5
2	1.6	0.8
3	2	1

表二

次数	电压（V）	电流（A）
1（R=1Ω）	0.6	0.6
2（R=2Ω）	1	0.5
3（R=3Ω）	1.3	0.43

Answer

置于滑动变阻器的阻值最大处 左 0.75 8.3 灯丝的电阻随温度的升高而增大 0.2 B 详见解析 详见解析

【解析】

(1)[1]小灯泡额定电压为2.5V，电压表的量程选择0-3V，电压表和灯泡并联，灯泡额定电流为

I==0.4A，

电流表选择0-0.6A的量程，电流表串联在电路中，如图所示：

(2)[2]闭合开关时发现灯光特别亮，原因是滑片P没有置于滑动变阻器的阻值最大处；

[3]由图乙可知，电压表量程应选择0～3V，分度值为0.1V，所以电压表示数为0.6V，低于额定电压，所以应减小滑动变阻器的阻值，滑动变阻器滑片应向左端移动，使电压表的示数等于2.5V；

(3)[4]由图象可知，当电压为2.5V时，电流表示数为0.3A，所以灯泡的额定功率：

P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；

[5]由欧姆定律可得灯泡此时的电阻：

R=≈8.3Ω；

[6]由于灯丝的电阻随温度的升高而增大，所以I-U图象不是直线；

(4)[7]由图丙可知，电流为0.2A时，小灯泡两端的电压是1V，灯的实际功率：

P实=U′I′=1V×0.2A=0.2W；

(5)[8]没有电流表的情况下，利用定值电阻和电压表代替电流表与灯泡串联，首先使灯泡两端的电压等于2.5V，然后测出此时定值电阻两端的电压，便可求出电路中的电流，根据P=UI计算出灯泡的额定电功率，图B中只闭合S2，调节滑动变阻器使电压表的示数等于2.5V，断开S2，闭合S1，滑片不动，电压表测R0和灯泡的总电压，然后得出定值电阻两端的电压，便可求出电路中的电流，根据P=UI计算出灯泡的额定电功率；故B符合题意；A、D选项不能使电压表的示数等于2.5V；C选项电压表不能测得R0两端的电压，故ACD不符合题意；

(6)[9]由表一数据可知，在电阻不变的情况下，导体中的电流跟它两端的电压成正比；

(7)[10]要探究电流和电阻的关系，应调节滑动变阻器，使电压表的示数不变，由于漏掉了这一步，所以不能得出电流和电阻的反比例关系。