Question

在用電壓表、電流表測量小燈泡電功率的實驗中，燈泡上標有“2.5V”的字樣．

（1）小紅根據電路圖連接了如圖甲所示的實驗電路，小剛檢查后發現有一根導線連接有錯誤．請你在這根導線上打“×”，并用筆畫線代替導線，畫出正確的連線．
（2）電路改正后，小紅閉合開關后，①如果發現燈泡不亮，電流表無示數，而電壓表示數接近3V，那么出現故障的原因可能是______；②閉合開關，電流表有示數，燈泡發光較暗，然后移動滑動變阻器的滑片，他發現無論怎樣移動滑片，燈泡的亮度始終不發生變化，那么電路的故障是______．
（3）排除故障后，移動滑片P到某一位置時，電壓表示數如圖丙所示，若要測量小燈泡的額定功率，應將滑片P向______（選填“A”或“B”）端移動，使電壓表的示數為______V．
（4）小剛根據測出的數據，在圖乙中畫出了小燈泡電流電壓變化的關系圖象．由圖可以判斷，小燈泡的額定功率為______W．
（5）根據圖乙還可以判斷，小燈泡燈絲的電阻隨電壓的增大逐漸______（選填“增大”、“減小”），原因是______．

Answer 1

解：（1）電壓表應與燈泡并聯，電路圖如圖所示．
（2）①燈泡不亮，電流表無示數，而電壓表示數接近3V，那么出現故障的原因可能是燈泡斷路；
②電流表有示數，燈泡發光較暗，然后移動滑動變阻器的滑片，無論怎樣移動滑片，燈泡的亮度始終不發生變化，那么電路的故障是
滑動變阻器接下面兩個接線柱；
故答案為：燈泡斷路；滑動變阻器接下面兩個接線柱．
（3）由題意知電壓表量程是0～3V，最小分度值是0.1V，電壓表示數是2.2V＜2.5V，要使燈泡正常發光，應向A端移動滑片，減小滑動變阻器接入電路的阻值，使燈泡兩端的電壓增大，直到燈泡電壓達到燈泡額定電壓2.5V為止；
故答案為：A；2.5．
（4）由圖乙可知，燈泡額定電壓U=2.5V對應的電流I=0.3A，燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
故答案為：0.75．
（5）由圖乙可知，隨燈泡電壓增大，通過燈泡的電流增大，但△U＞△I，由歐姆定律R=可知，燈泡電阻變大；隨U與I的增大，燈泡實際功率P=UI增大，燈泡溫度升高，由此可見，燈泡電阻隨燈泡溫度升高而增大．
故答案為：增大；燈泡電阻隨溫度的升高而變大．
分析：（1）伏安法測燈泡電功率實驗，電壓表應與燈泡并聯，據此分析找出電路連接錯誤，并改正．
（2）①燈泡不亮，可能是燈泡斷路或燈泡短路或燈泡之外電路存在斷路造成的，或電路電流太小燈泡實際功率太小不足以引起燈泡發光；電流表無示數說明電路存在斷路；電壓表示數接近3V，說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯電路之外電路不存在斷路；綜合分析可知電路故障原因是：燈泡斷路；②燈泡發光較暗說明燈泡實際功率太小，電路電流太小；移動滑動變阻器的滑片，無論怎樣移動滑片，燈泡的亮度始終不發生變化，說明滑動變阻器不能改變電路電阻，滑動變阻器接下面兩個接線柱，滑動變阻器被結成了定值電阻．
（3）由圖丙讀出電流表示數，根據電壓表示數與燈泡額定電壓間的關系確定滑片的移動方向，直到電壓表示數等于燈泡額定電壓為止．
（4）由圖乙圖象找出燈泡額定電壓所對應的電流，然后由電功率公式P=UI求出燈泡的額定功率．
（5）由圖象找出燈泡電流隨電壓變化的關系，然后由歐姆定律判斷燈泡電阻隨電壓增大如何變化，從溫度對電阻的影響分析原因．
點評：本題考查了修改電路圖、電路故障分析、滑動變阻器調節、電表讀數、求燈泡電功率、影響燈泡電阻的因素等問題，是實驗的常考問題，應熟練掌握；分析清楚U-I圖象是正確解答（4）（5）兩題的關鍵．