Question

【題目】在測量小燈泡電功率的實驗中，電源由兩節新干池組成，小燈泡的額定電壓為2.5 V，小燈泡正常發光時的電阻約為10Ω，滑動變阻器上標有“20 Ω 1A”字樣，如圖甲是小聰同學沒有連接完的實物電路。

（1）請你用筆畫線代替導線，將圖甲中的實物電路圖連接完整。要求：當滑動變阻器的滑片向左移動時，連入電路的電阻變大：連線不得交叉__________。

（2）實驗中，小聰同學連接好電路后，閉合開關，移動滑片，發現小燈泡始終不亮，且電壓表有示數，電流表無示數，則故障的原因可能是_____________________________

（3）小聰同學閉合開關，移動滑片P到某一位置時，電壓表示數（如圖乙所示）為________ V，若他想測量小燈泡的額定功率，應將圖甲中滑動變阻器的滑片P向__________（選填“C”或“D”）端移動，使電壓表的示數為2.5 V。

（4）小聰同學繼續移動滑片P，記下多組對應的電壓表和電流表的示數，并繪制成圖丙所示的I-U關系圖象，根據圖象信息，可計算出小燈泡的額定功率是____W。還可以知道燈絲的電阻是變化的，這是因為燈絲的電阻隨_______的變化而變化，這種現象在生活中也有體現，例如家里的白熾燈在剛開燈的瞬間，燈絲_________（選填“容易”或“不容易”）燒斷。

Answer 1

【答案】 小燈泡斷路 2.2 D 0.5 溫度 容易

【解析】（1）根據燈泡的參數得電流約為：，所以電流表選擇小量程，將電流表的“0.6A”接線柱連接到燈泡的左端，根據滑動變阻器的滑片向左移動，連入電路的電阻變大的要求，應連接滑動變阻器的B接線柱到開關的右端，如圖；

（2）實驗中，小聰同學連接好電路后，閉合開關，移動滑片，發現小燈泡始終不亮，且電壓表有示數，電流表無示數，說明電路中存在斷路性故障，而電壓表有示數，說明電壓表兩端到電源兩端是通的，所以故障的原因可能是小燈泡斷路。

（3）小聰同學閉合開關，移動滑片P到某一位置時，如圖電壓表使用小量程，分度值為0.1V，電壓表示數為2.2V；

若他想測量小燈泡的額定功率，應該提高燈泡兩端的電壓，根據串聯電路的分壓特點知，應將滑動變阻器接入電路的電阻變小，則燈兩端的電壓會增大，所以應將圖甲中滑動變阻器的滑片P向D端移動，使電壓表的示數為2.5 V。

（4）小聰同學繼續移動滑片P，記下多組對應的電壓表和電流表的示數，并繪制成圖丙所示的I-U關系圖象，根據圖象信息，燈泡電壓為2.5V時，電流為0.2A，所以可計算出小燈泡的額定功率是：

；

還可以知道燈絲的電阻是變化的，這是因為燈絲的電阻隨燈絲溫度的變化而變化，這種現象在生活中也有體現，例如家里的白熾燈在剛開燈的瞬間，燈絲容易燒斷，就是因為剛開燈時溫度低，電阻小，通過燈絲的電流大，較大的電磁力沖擊使燈絲容易燒斷。