Question

在用電流表、電壓表測小燈泡的電阻、功率的實驗時，燈泡上標有“2.5V”字樣．小紅設計了實驗電路圖，并連接了部分實驗電路，如圖所示．

（1）按左邊的電路圖連接右邊的實物電路（注意選擇合適的量程）；
（2）電路連接正確后，小紅閉合開關，發現小燈泡不亮，電壓表無示數，電流表有示數，則產生這個故障的原因可能是______．
（3）排除故障后，閉合開關，移動變阻器的滑片到某一點，電壓表的示數為2V，要測量小燈泡的額定功率，還應將滑動變阻器滑片向______移動（選填“左”、“右”），當電壓表示數為2.5V時，小燈泡正常發光，此時電流表的指針位置如圖14丙所示，可得出小燈泡的額定電流為______A．
（4）排除故障后進行實驗，實驗中測得燈泡兩端電壓、通過的電流、燈絲的電阻、燈泡的功率和觀察到的燈泡發光情況等，并記入下表：

實驗 次數	電壓U/V	電流I/A	電阻R/Ω	功率P/W	發光情況
1	1.5	0.22	6.8	0.33	較暗
2	2.0	0.26	7.7	0.52	較亮
3	2.5		8.3		正常發光

根據以上觀察到的現象和記錄的實驗數據
①你認為小燈泡L的額定功率為______．
②從以上表格中你能得出小燈泡的亮度由______決定．
（5）他們還注意到，燈絲的電阻值隨電壓升高而增大，同學們想：導體的電阻不是與電壓、電流無關嗎？怎么會有這樣的結論呢？你認為他們說的有道理嗎？請你給他們作出合理的解釋：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）滑動變阻器接入電路的基本要求是“一上一下”，電流表、電壓表連接時要注意量程和電流的方向；
（2）小燈泡不亮，原因有二：斷路或短路．具體故障根據電流表或電壓表示數確定；
（3）要測量小燈泡的額定功率，必須調節滑動變阻器滑片，使小燈泡兩端電壓為額定電壓；讀取電流表示數時，首先明確電流表選擇的量程以及對應的分度值；
（4）①要得到燈泡的額定功率，必須知道額定電壓和額定電流，利用公式P=UI計算；
②燈泡亮度的變化由工作功率決定；
（5）電阻是導體本身的一種性質，與導體兩端電壓和通過的電流無關．
解答：解：
（1）小燈泡額定電壓為2.5V，所以電壓表選擇0～3V量程，電流表選擇0～0.6A量程，滑動變阻器選擇左下方接線柱．
（2）電流表有示數，說明整個電路是通路，而燈泡不亮，所以是燈泡短路．
（3）小燈泡額定電壓為2.5V，實際電壓為2V低于額定電壓，要使小燈泡正常發光測量額定功率，必須使燈泡兩端電壓升高；因此，滑動變阻器滑片應該向左移動，接入電路電阻減小，變阻器兩端電壓減小，燈泡兩端電壓相應升高；
電流表選擇的是0～0.6A量程，小燈泡正常發光時，電路電流為0.3A．
（4）①小燈泡的額定電壓為U=2.5V，正常工作的電流為I=0.3A，所以燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
②在表格中，從上到下，燈泡亮度越來越大，實際功率越來越大，所以小燈泡的亮度由實際功率決定．
（5）導體電阻與兩端電壓和通過的電流無關，但燈絲電阻隨溫度的變化而變化；電壓升高，燈泡變亮，燈絲溫度升高，電阻值增大．
故答案為
（1）電路連接如下圖

（2）小燈泡短路
（3）左；0.3
（4）①0.75；②實際功率
（5）燈絲電阻與溫度有關，溫度越高電阻越大
點評：用電器的工作狀態決定于實際功率．燈泡的亮度決定于實際功率，實際電壓等于額定電壓，實際功率等于額定功率，小燈泡正常發光．