Question

小明做測定“小燈泡的電功率”實驗時，所用器材有電壓為6V的電源，額定電壓為2.5V的小燈泡，以及符合實驗要求的滑動變阻器、電表、開關和導線．圖（1）是小明沒有連接完的實物電路．
（1）請你用筆畫線代替導線，幫小明將實物電路連接完整；
（2）小明連好電路閉合開關，移動變阻器滑片P，發現小燈泡始終不亮，但電壓表有示數，電流表無示數，則故障的原因可能是

 

（寫出一種即可）；
（3）小明排除故障后閉合開關，移動滑片P到某處，電壓表的示數為2.2V，要測量小燈泡的額定功率，應將滑片P向

 

端滑動（選填“左”或“右”）；

（4）小明通過移動滑片P，分別記下了多組對應的電壓表和電流表的讀數，并繪制成了圖（2）所示的U-I圖象．根據圖象提供的信息，可計算出小燈泡的額定功率是

 

W，當加在小燈泡兩端的電壓為1.5V時，小燈泡的電阻是

 

Ω．
（5）小明對圖（2）所畫的圖象產生了困惑，根據歐姆定律，在電阻不變時，電流與電壓成正比，所連成的線應是一條直線，而實際卻不是這樣，請你替小明解釋一下．你的解釋是

 

．

Answer 1

分析：（1）知道額定電壓為2.5V，選擇電壓表的量程為0-3V，并且與燈并聯，連接實物圖；
（2）電壓表有示數，說明問題出在電壓表兩接線柱之間的電路，非短路（這樣電壓表示數為0），只能是開路：小燈泡處開路；
（3）電壓表的示數為2.2V，為使電壓表示數增加為2.5V，就要使滑動變阻器分壓減小，連入電阻減小，選擇滑片的移動方向；
（4）從U-I圖象上找出當電壓為2.5V時的電流，用P=UI計算額定功率；找出當電壓為1.5V時的電流，用歐姆定律求R；
（5）小燈在發光的同時也在發熱，而溫度的變化對電阻值的變化的影響較大，使得所連成的線不是一條直線．

解答：解：（1）小燈泡的額定電壓為2.5V，電壓表量程選擇0-3V即可，連接實物圖如右下圖：
（2）連好電路，閉合開關，移動變阻器滑片P，發現小燈泡始終不亮，但電壓表有示數，電流表無示數，說明在電壓表兩接線柱之間的電路是開路，小燈泡處開路；
（3）為測額定功率，燈兩端電壓應為2.5V，就要使滑動變阻器分壓減小，連入電阻減小，應向右移動滑片；
（4）小燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
R=

U′

I′

=

1V

0.1A

=10Ω
（5）小燈泡工作時發光、發熱，溫度很高，對電阻值較大，使得電阻不是定值，所以電路中的電流與電壓不成正比，不是直線．
故答案為：（1）如右圖所示；
（2）小燈泡開路；
（3）右；
（4）0.5，10；
（5）小燈在發光的同時也在發熱，而溫度的變化對電阻值的變化的影響較大．

點評：本題涉及電壓表量程的選擇、滑動變阻器的使用、電功率的計算，雖綜合性強，但都屬于基礎知識，難度適中．