Question

16．小豪在“測定小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)申，小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω．
（1）如圖1所示是他連接的實(shí)驗(yàn)電路，其中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤．請你在錯(cuò)誤的導(dǎo)線上畫“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的導(dǎo)線．

（2）電路連接正確后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表有示數(shù)，電流表指針幾乎不動(dòng)，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是燈泡斷路 
（3）排除故障后，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出如圖2所示的U-I圖象，計(jì)算出小燈泡的額定功率是0.625W，請你將小燈泡正常工作時(shí)的電流在電流表中標(biāo)出．
（4）根據(jù)圖象可判斷小燈泡的電阻隨電壓升高逐漸增大，原因是燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）連接電路時(shí)，電壓表應(yīng)并聯(lián)在燈的兩端，電流表串聯(lián)在電路中；
（2）閉合開關(guān)燈泡不亮，可能是燈泡斷路或短路或燈泡之外的電路斷路；電流表指針幾乎不動(dòng)，可能是電路斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源兩端j是連通的，電壓表并聯(lián)電路之外不存在斷路；綜合分析知電路故障原因是：燈泡斷路；
（3）燈泡在額定電壓下的功率為額定功率，根據(jù)P=UI求燈的額定功率；認(rèn)清電流表小量程的分度值，標(biāo)出燈正常工作時(shí)的電流表指針的位置；
（4）根據(jù)圖2中數(shù)據(jù)，分別求出不同電壓下對應(yīng)的電阻大小，比較數(shù)據(jù)得出結(jié)論；燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

解答 解：（1）連接電路時(shí)，電壓表應(yīng)并聯(lián)在燈的兩端，燈的額定電壓為2.5V，電壓表選用小量程，電流表串聯(lián)在電路中，所以連接燈的右接線柱與電流表左接線柱之間的導(dǎo)線接錯(cuò)，改正后如下圖所示：
（2）由上面的分析，小燈泡不亮，電壓表有示數(shù)，電流表指針幾乎不動(dòng)，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是燈泡斷路而導(dǎo)致電壓表串聯(lián)在電路中了；
（3）燈的額定電壓為2.5V，由圖2知，燈在額定電壓下通過的電流大小為0.25A，燈的額定功率
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
電流表小量程分度值為0.02A，一大格代表0.2A，指針的位置如下圖所示：

（4）由圖 2數(shù)據(jù)知，當(dāng)電壓分別為0.5V、2.5V、3.0V對應(yīng)的電流大小分別為0.075A、0.25A、0.27A，根據(jù)歐姆定律分R=$\frac{U}{I}$別求出對應(yīng)的電阻大小為6.67Ω、10Ω、11.11Ω，所以，小燈泡的電阻隨電壓升高逐漸增大，原因是當(dāng)電壓逐漸增大時(shí)，通過的電流也增大，根據(jù)P=UI知，燈泡的電功率也逐漸增大，燈的溫度逐漸升高，因燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，所以燈的電阻逐漸增大．
故答案為：（1）如上圖1所示；
（2）燈泡斷路；
（3）0.625；如上圖2所示；
（4）燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

點(diǎn)評 本題 測小燈泡的電功率，考查電路的連接、故障的分析、額定功率的計(jì)算、電流表的讀數(shù)、影響電阻大小的因素及分析數(shù)據(jù)歸納結(jié)論的能力，綜合性較強(qiáng)．