Question

【題目】在“測量小燈泡的電功率”實驗中，選用如下器材：2節干電池、額定電壓為2.5V的小燈泡（額定功率小于1W）、電流表、電壓表、滑動變阻器（20Ω 1A）、開關和導線．如圖甲所示是小明沒有連接完整的電路．

（1）請你用筆畫線代替導線，將電路連接完整．
（2）正確連接電路后閉合開關，發現電壓表有示數，電流表的示數幾乎為零，燈泡不發光，導致這一現象的原因可能是 ．
（3）排除故障后，小明通過正確的操作，得到多組I、U數據，作出如圖乙所示的I﹣U圖象，由圖可知，燈泡兩端的電壓為2.5V時，通過燈泡的電流為A，燈泡的額定功率為W；燈泡的電阻隨電壓的增加而（選填“增大”或“減小”），導致燈泡電阻變化的主要因素是 ．

（4）根據（1）問中連接好的電路，排除（2）問中的故障，移動變阻器滑片，能否實現燈泡兩端的電壓從零連續變化到2.5V？答：（選填“能”或“不能”），其理由是 ．

Answer 1

【答案】
（1）解：測量小燈泡的電功率實驗中，滑動變阻器、電流表、燈泡應串聯，電壓表與燈泡并聯；燈泡額定電壓2.5V，所以電壓表使用0﹣3V量程；

由P=UI可得，I= = =0.4A，燈泡正常發光的電流小于0.4A，所以電流表使用0﹣0.6A量程．如圖所示：

（2）燈泡燈絲斷了或燈泡與燈座接觸不良；
（3）0.26；0.65；增大；燈泡電阻受溫度影響
（4）不能；當滑片移至變阻器最左端時，電路中電阻最大，流過燈泡的電流最小但不為零，電壓最小也不為零，所以不能實現電壓從零連續變化．
【解析】解：（2）閉合開關后，燈泡不亮，電流表指針幾乎不動，說明電路中斷路，電壓表有示數，說明電壓表到電源間是通路，所以產生這一現象的原因是燈泡斷路或燈泡與燈座接觸不良；（3）由圖象讀出電壓為2.5V時通過燈泡的電流為0.26A，
燈泡的額定功率P額=UI=2.5V×0.26A=0.65W；
由圖象知，燈泡兩端電壓變化大于電流變化，所以燈泡的電阻隨電壓的增大而增大，而燈絲的材料不變，長度、橫截面積幾乎不變，電壓增大時燈絲的溫度升高，這是導致燈泡電阻變化的主要因素；（4）由題意可知，滑動變阻器與燈泡串聯，閉合開關時，滑動變阻器連入阻值為其最大值，因為燈泡有電阻，燈兩端分得的電壓最小，但不能為0，所以不能實現燈泡兩端電壓從零連續變化到2.5V．
所以答案是：（1）如上圖所示；（2）燈泡燈絲斷了或燈泡與燈座接觸不良；（3）0.26；0.65；增大；燈泡電阻受溫度影響；（4）不能；當滑片移至變阻器最左端時，電路中電阻最大，流過燈泡的電流最小但不為零，電壓最小也不為零，所以不能實現電壓從零連續變化．