Question

在測定“小燈泡電功率”的實驗中，電源電壓為4.5V，小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω．

（1）連接電路時開關(guān)應(yīng)

斷開

．
（2）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實物電路連接完整．
（3）閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)位于

A

（選填“A”或“B”）端．
（4）小明閉合開關(guān)，移動滑片P到某一點時，電壓表示數(shù)（如圖乙所示）為

2.2

V，則此時燈泡消耗的實際功率

＜

 額定功率（選填“＞”、“＜”或“=”）．
（5）當(dāng)小明同學(xué)閉合電路的開關(guān)后，電路中可能出現(xiàn)一些不正�，F(xiàn)象：
第一種：小燈泡較暗，滑動變阻器滑片移動時不能改變小燈泡的亮暗程度，可能在連接電路時把滑動變阻器的

AB

（填“AB”或“CD”）兩端點連入了電路中；
第二種：小燈泡不亮，電流表示數(shù)不為零，電壓表示數(shù)為零，可能小燈泡處

短路

（填“短路”或“斷路”）．
第三種：移動滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，且電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則故障的原因可能是

燈泡斷路

．（寫出一種即可）
（6）小明繼續(xù)移動滑動變阻器的滑片P，記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成I-U圖象（圖丙），根據(jù)圖象，可計算出小燈泡的額定功率是

0.5

W．
圖23
（7）進(jìn)一步分析圖象可知，隨著燈泡兩端電壓的增大，燈絲電阻逐漸

增大

（選填“增大”、“減小”或“不變”），造成這一現(xiàn)象的原因可能是

燈絲電阻隨溫度升高而增大

．

Answer 1

分析：（1）為保護電路，連接電路時，開關(guān)應(yīng)斷開；
（2）求出燈泡正常發(fā)光時的電流，根據(jù)該電流確定電流表量程；根據(jù)燈泡額定電壓確定電壓表量程；
把燈泡與電流表串聯(lián)在電路中，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端．
（3）閉合開關(guān)前，滑動變阻器接入電路的電阻應(yīng)為滑動變阻器的最大阻值，根據(jù)滑動變阻器的連接方式判斷滑片的位置．
（4）確定電壓表量程、最小分度值，讀出電壓表的示數(shù)；根據(jù)電壓表示數(shù)與燈泡額定電壓的關(guān)系，判斷燈泡的實際功率與額定功率間的關(guān)系．
（5）①燈泡發(fā)光較暗，說明電路電流較小，電路電阻較大，移動滑動變阻器滑片不能改變小燈泡的亮暗程度，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．
②小燈泡不亮，可能是燈泡斷路或短路或燈泡之外的電路斷路；電流表示數(shù)不為零，電路不存在斷路；電壓表示數(shù)為零，電壓表并聯(lián)電路短路或電壓表并聯(lián)電路之外電路斷路；綜合分析可知，電路故障是燈泡短路；
③小燈泡不亮，可能是燈泡斷路或短路或燈泡之外的電路斷路；電流表無示數(shù)，可能是電路斷路或電流表短路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源兩端相連接，電壓表并聯(lián)電路之外不存在斷路，且與電壓表并聯(lián)電路無短路現(xiàn)象，綜合分析可知燈泡不亮的原因是燈泡斷路．
（6）由圖象求出燈泡額定電壓對應(yīng)的額定電流，然后由P=UI求出燈泡的額定功率．
（7）由圖象找出電壓U與對應(yīng)的電流I，由R=

U

I

可知隨燈泡兩端電壓的增大而增大，可從溫度與導(dǎo)體電阻的關(guān)系分析原因．

解答：解：（1）連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開．
故答案為：斷開．
（2）由題意知燈泡的額定電壓為2.5V，則電壓表應(yīng)選0～3V量程；燈泡正常工作時電流I=

U

R

=

2.5V

10Ω

=0.25A，則電流表應(yīng)選0～0.6A量程；電流表與燈泡串聯(lián)在電路中，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，電路圖如圖所示．
故答案為：電路圖如圖所示．
（3）閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)位于A端．
故答案為：A．
（4）由圖知：電壓表量程是3V，最小分度值是0.1V，電壓表示數(shù)是2.2V，小于燈泡的額定電壓，
此時燈泡消耗的實際功率小于燈泡的額定功率．
故答案為：2.2；＜．
（5）第一種：小燈泡較暗，滑動變阻器滑片移動時不能改變小燈泡的亮暗程度，
可能在連接電路時把滑動變阻器的AB兩端點接入連入了電路中；
第二種：小燈泡不亮，電流表示數(shù)不為零，電壓表示數(shù)為零，可能小燈泡處短路；
第三種：移動滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，且電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則故障的原因可能是燈泡斷路．
故答案為：AB；短路；燈泡斷路．
（6）由燈泡的I-U圖象知，燈泡額定電壓U=2.5V對應(yīng)的電流I=0.2A，則燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案為：0.5．
（7）由圖象知隨燈泡電壓的增大，燈泡兩端的電壓U與流過燈泡的電流I的比值

U

I

增大，即燈泡的電阻增大；
因為燈絲電阻受溫度的影響，所以造成這一現(xiàn)象的原因可能是燈絲電阻隨溫度升高而增大．
故答案為：增大；燈絲電阻隨溫度升高而增大．

點評：（1）本題是考查了連接電路的注意事項、連接實物圖、電壓表讀數(shù)、電路故障分析、識圖、求功率等內(nèi)容，是一道實驗綜合題，所考查內(nèi)容是實驗的�？純�(nèi)容，涉及的知識點較多，應(yīng)熟練掌握；
（2）連接實物圖時，要確定電表的量程；注意滑動變阻器的接法，滑動變阻器接一上一下兩個接線柱；注意電表正負(fù)接線柱不要接反；
（3）分析電路故障時，要根據(jù)故障現(xiàn)象考慮各種可能的故障原因，最后綜合分析確定故障原因；
（4）物理學(xué)上常用圖象描述物理規(guī)律，要學(xué)會作圖、讀圖、識圖；由I--U圖象求出對應(yīng)的電壓與電流是第（6）與第（7）兩小題的解題關(guān)鍵．