Question

【題目】某實驗小組用伏安法測量小燈泡的電功率，待測小燈泡的額定電壓為2.5 V。

（1）請用筆畫線代替導線，完成圖甲實物電路的連接。（要求：連線不得交叉，電壓表量程要正確）

（2）檢查電路連接無誤后，閉合開關S，燈泡不亮，電壓表有示數，電流表指針幾乎不動。產生這一現象的原因可能是____________________。

（3）故障排除后進行實驗，通過移動滑片記錄了多組數據，并作了如圖乙所示的I－U圖像，根據圖像可知小燈泡的額定功率為________W。

（4）現將該小燈泡與一個10 Ω的定值電阻串聯后接入電壓為3 V的電源兩端，此時小燈泡的實際功率是________W。

（5）根據圖像可知小燈泡的電阻隨電壓的升高逐漸_______，原因是________________________。

Answer 1

【答案】 小燈泡斷路 0.75 0.2 增大(變大) 燈絲電阻隨溫度變化(燈絲電阻隨溫度升高而增大)

【解析】

(1)小燈泡的額定電壓為2.5 V，所以電壓表選用小量程，即連接負接線柱到燈泡左端，連接“3V”接線柱到燈泡的右端即可，如圖：

(2)檢查電路連接無誤后，閉合開關S，燈泡不亮，電壓表有示數，電流表指針幾乎不動。

電流表無示數說明電路中存在斷路性故障，電壓表有示數說明電壓表兩端到電源兩端是通的，所以產生這一現象的原因可能是燈泡斷路。

(3)故障排除后進行實驗，通過移動滑片記錄了多組數據，并作了如圖乙所示的I－U圖像，根據圖像可知小燈泡兩端電壓為2.5V時，電流為0.3A，則功率為：

；

(4)現將該小燈泡與一個10 Ω的定值電阻串聯后接入電壓為3 V的電源兩端。

利用串聯電路的特點進行判斷，由圖乙得，當燈電壓為1V時，電流為0.2A，則10Ω的定值電阻兩端電壓為：，總電壓為：，正好符合題中條件，所以此時小燈泡的實際功率是：

；

(5)根據圖像可知，小燈泡的電流隨電壓的升高增長變慢，即電阻隨電壓的升高逐漸變大，是因為當燈泡的電壓升高時，燈的功率變大，燈絲溫度升高，而溫度越高電阻越大。