Question

在測(cè)定“小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為3V，小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω．
（1）小青同學(xué)設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)電路圖，并按電路圖連接好了電路（如圖乙），請(qǐng)你在甲方框中畫出小青同學(xué)設(shè)計(jì)的電路圖，并將實(shí)物圖連完整．

（2）連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)處于

斷開(kāi)

狀態(tài)，閉合開(kāi)關(guān)前，乙圖中滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于

A

（選填“A”或“B”）端．
（3）閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表都沒(méi)有示數(shù)，燈泡也不亮，于是她將從電壓表接到燈泡接線柱F的導(dǎo)線端拆下分別觸碰C、B、H、G接線柱，并閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)接C時(shí)，電壓表無(wú)示數(shù)，接B、H、G時(shí)電壓表都有示數(shù)，電路故障可能是

A

．
A．滑動(dòng)變阻器斷路              B．滑動(dòng)變阻器短路
C．燈絲斷了                     D．燈泡短路
（4）移動(dòng)滑片P到某一點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)（如圖丙所示）為

2.2

V，若他想測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖乙中滑片P向

B

（選填“A”或“B”）端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為2.5V．
（5）小青同學(xué)移動(dòng)滑片P，記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖丁所示的I-U圖象，根據(jù)圖象信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是

0.5

W，此時(shí)的電阻是

12.5

Ω，該圖象不是直線，原因是

燈泡的電阻隨溫度的升高而增大

．

Answer 1

分析：（1）在伏安法測(cè)功率的實(shí)驗(yàn)中，電壓表應(yīng)并聯(lián)在被測(cè)燈泡兩端，電壓表應(yīng)根據(jù)被測(cè)小燈泡的額定電壓確定，注意接線柱的正確連接，滑動(dòng)變阻器的接法應(yīng)是“一上一下”．根據(jù)實(shí)物圖按照電流流向畫出電路圖．
（2）閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器滑片處于最大阻值處．
（3）用電壓表檢查電路故障時(shí)，當(dāng)電路出現(xiàn)一處斷路時(shí)，
如果斷路在電壓表并聯(lián)的兩點(diǎn)之間，電壓表串聯(lián)在電路中，測(cè)電源電壓，電壓表示數(shù)等于電源電壓．
如果斷路在電壓表并聯(lián)的兩點(diǎn)之外，電壓表并聯(lián)的部分無(wú)電流，無(wú)電壓，電壓表示數(shù)為0．
（4）讀出電壓表示數(shù)為2.2V，要使燈泡正常工作，燈泡兩端電壓增大到2.5V，電路電流要增大，總電阻要減小，滑動(dòng)變阻器的電阻要減�。�
（5）從圖象中查得額定電壓下的額定電流，根據(jù)P=UI計(jì)算額定功率；根據(jù)R=

U

I

計(jì)算電阻；該圖象不是直線，即電壓和電流的比值不是定值，說(shuō)明小燈泡發(fā)光的過(guò)程中，影響電阻大小的因素是存在的．

解答：解：（1）在實(shí)物圖中，電壓表和滑動(dòng)變阻器沒(méi)有連接完畢，根據(jù)電壓表并聯(lián)在被測(cè)電阻兩端，根據(jù)被測(cè)小燈泡的額定電壓為2.5V，電壓表應(yīng)選3V的量程；滑動(dòng)變阻器采取“一上一下”的接法．根據(jù)實(shí)物圖按照電流流向畫出電路圖．如下圖：

（2）滑動(dòng)變阻器接右半段，滑片處于A端，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻最大，電路電流最小，對(duì)電路起保護(hù)作用．
（3）開(kāi)關(guān)試觸時(shí)，電流表無(wú)示數(shù)，電路斷路，電路只有一處斷路，電壓表負(fù)接線柱與電源負(fù)極相連，接到燈泡接線柱F的導(dǎo)線為正接線柱，接觸各點(diǎn)時(shí)．
接B、H、G時(shí)電壓表都有示數(shù)，即斷路在電壓表并聯(lián)的兩點(diǎn)之間．
接C時(shí)，電壓表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明斷路在電壓表并聯(lián)的C點(diǎn)之外，所以可以斷定斷路C點(diǎn)和B之間的滑動(dòng)變阻器上．故選A．
（4）電壓表使用0～3V量程，每一個(gè)大格代表1V，每一個(gè)小格代表0.1V，電壓為2.2V．
要使燈泡正常工作，燈泡兩端電壓從2.2V增大到2.5V，電路電流要增大，總電阻要減小，滑動(dòng)變阻器的電阻要減小，滑片向B端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為2.5V．
（5）由圖象知，當(dāng)燈的電壓是2.5V時(shí)，對(duì)應(yīng)的電流值為0.2A，額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
電阻為R=

U

I

=

2.5V

0.2A

=0.75Ω；
小燈泡的電流隨電壓變化的圖象不是一條直線，說(shuō)明小燈泡的電阻不是定值，并且燈絲的電阻隨電壓的增大而升高，即燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．
故答案為：（1）圖略；（2）斷開(kāi)；A；（3）A；（4）2.2；B；（5）0.5；12.5；燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)物圖的連接，電壓表的讀數(shù)，故障問(wèn)題、串聯(lián)電路的分壓作用及額定功率的計(jì)算，功率計(jì)算，從圖象獲取信息的能力，最近兩年從圖象中獲取信息頻頻出現(xiàn)，一定要掌握這種能力．