Question

小雨在拆裝手電筒時，發現手電筒的小燈泡上標有“2.5V”的字樣，但上面的電流值已經模糊不清，他想通過實驗測量該燈泡的額定功率，圖甲是他連接的實驗電路．

（1）經檢查發現電路接線有不當之處，小雨做了一處改動．請在他改動的導線上打上“×”，并改正．
（2）電路改正后，閉合開關，發現小燈泡不亮，電流表示數為零，電壓表示數接近3V．出現這種現象的原因可能是______
A．小燈泡短路　　B．小燈泡開路　　C．變阻器短路　　D．變阻器開路
（3）排除電路故障后，小雨繼續進行實驗，并將測得的實驗數據記錄在下表中．

實驗序號	1	2	3	4	5	6
小燈泡兩端的電壓U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	2.8
通過燈絲的電流I/A	0.08	0.10		0.18		0.21
小燈泡的功率P/W
小燈泡發光情況	不發光	很暗	較暗	較亮	正常發光．	很亮

燈泡正常發光時，電流表的連線以及指針位置如圖乙所示．請你讀出電流表的示數并填寫在上表中相應的位置，那么小燈泡的額定功率為______W．
（4）此實驗還可以探究溫度對小燈泡燈絲電阻的影響，但是實驗中沒有溫度計，小雨提出燈絲溫度的高低可以通過觀察_______來判斷．結合小燈泡燈絲電阻隨溫度變化的特點，小雨分析：序號3的實驗中，通過燈絲的電流應該______0.15A（ 選填“大于”、“小于”或“等于”）．

Answer 1

解：（1）燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表應選擇0～3V的量程，由圖知，電壓表的量程選擇不當，改圖如下：

（2）小燈泡不亮，電流表示數為零，則是電路某處斷路，電壓表示數接近3V，則與電壓表并聯的小燈泡斷路，B正確，
若燈泡短路，則電流表有示數，A不符合題意；
若滑動變阻器短路，則電流表、電流表示數都不為零，C不符合題意；
若變阻器開路，則電壓表示數為零，D不符合題意；
（3）由圖乙知，電流表的量程為0～0.6A，示數為0.2A，則P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（4）燈泡越亮，說明燈泡的溫度越高；
由于燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，1.5V時的電阻應大于1.0V時的電阻，當U=1.0V時，I=0.1A，所以當U=1.5V時，I＜0.15A．
故答案為：（1）見上圖；（2）B；（3）0.2；0.5；（4）小燈泡的亮度；小于．
分析：（1）注意分析電流表、電壓表和滑動變阻器的接法，并注意電壓表、電流表的量程選擇是否正確，根據燈泡的額定電壓，電壓表應選擇0～3V的量程；
（2）小燈泡不亮，電流表示數為零，則是電路某處斷路，電壓表示數接近3V，則與電壓表并聯的電路斷路；
（3）確定電流表的量程和分度值，讀出電流表的示數，根據P=UI計算出額定功率；
（4）燈泡的亮暗反應了燈泡溫度的高低，根據燈絲的電阻隨溫度的升高而增大的特點分析第3次電流的大小與0.15A的關系．
點評：此題是測量小燈泡的額定功率實驗，考查了電壓表量程的選擇，電流表的讀數及電功率的計算，同時考查了對電路故障的分析，還涉及到了燈絲電阻和溫度的關系．