Question

2．在測定小燈泡電功率的實驗中，選用的電源電壓為4.5V，小燈泡的額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω．

（1）用筆畫線代替導線，連接完整如圖甲所示的實物電路．
（2）連接電路時開關應，閉合開關，移動變阻器的滑片P，發(fā)現小燈泡始終不亮，電壓表有示數、電流表無示數，原因可能是燈泡斷路（寫一種即可）．
（3）排除故障后，閉合開關、移動滑片P至電壓表的示數如圖乙所示，其讀數為2.2V；要獲得小燈泡額定功率的數據，滑片P應向B（選填“A”或“B”）端移動．
（4）改變滑片P的位置，獲得多組對應的電壓、電流值，繪制得如圖丙所示的圖象．由圖象可知，小燈泡兩端電壓是1.5V時，其電阻是10Ω；燈泡的額定功率是0.5W．結果發(fā)現圖線不是直線，這表明燈泡的電流與電壓不成正比，這是因為燈絲電阻隨溫度變化而變化．

Answer 1

分析 （1）根據歐姆定律求出燈泡額定電流的大約值，然后確定電流表的量程，使電流表與燈泡串聯(lián)；
（2）電流表無示數，說明電路有斷路；電壓表有示數，說明電壓表的正負接線柱與電源兩極相連；
（3）由圖示電表確定其量程與分度值，讀出電表示數；根據電壓表示數與燈泡額定電壓的關系確定滑片的移動方向．
（4）由圖丙所示圖象求出1.5V電壓所對應的電流，然后由歐姆定律求出電阻阻值；由圖象找出額定電壓對應的電流，由P=UI求出燈泡額定功率．
根據燈絲的電阻隨溫度的變化而變化分析．

解答 解：（1）燈泡正常發(fā)光的電流大約：I=$\frac{U}{R}=\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A；因此電流表選擇0～0.6A的量程，使電流表與燈泡串聯(lián)，如下圖所示：

（2）燈泡不亮，電流表無示數，說明電路有斷路；電壓表有示數，說明電壓表的正負接線柱與電源兩極相連；因此與電壓表并聯(lián)的燈泡發(fā)生了斷路，即燈泡斷路；
（4）由圖乙所示電壓表可知，其量程為0～3V，分度值為0.1V，所示為2.2V，燈泡兩端電壓小于額定電壓，要測燈泡額定功率，應向B端移動滑片，減小滑動變阻器接入電路的阻值，使燈泡兩端電壓增大，知道額定電壓2.5V位置．
（5）由圖丙所示圖象可知，電壓為1.5V時電流為0.15A；
由I=$\frac{U}{R}$，電阻阻值：
R=$\frac{U}{I}=\frac{1.5V}{0.15A}$=10Ω；
由圖丙可知，燈泡額定電壓對應的電流為0.2A，燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
因為燈絲電阻隨溫度變化而變化，燈絲的電阻不是一個定值上，U=IR，故燈泡的電流與電壓不成正比．
故答案為：（1）如上所示；（2）燈泡斷路；（3）2.2；B；（4）10；0.5；不成；燈絲電阻隨溫度變化而變化．

點評 本題考查了電流表的量程選擇、實物電路的連接、電表讀數、求電阻、求燈泡額定功率以及燈絲電阻與溫度的關系及獲取信息的能力等問題．