Question

（2013?宿遷二模）試驗小組進(jìn)行了“測定額定電壓是2.5V的小燈泡功率”的試驗：
（1）實驗記錄與計算如下表：

電壓U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5
電流I/A	0.10	0.18	0.23	0.26	0.30
功率P/W	0.05	0.18	0.35	0.52
燈泡發(fā)光情況	幾乎不發(fā)光	燈絲暗紅	燈絲微紅	微弱發(fā)光	正常發(fā)光

根據(jù)他們觀察的現(xiàn)象和記錄的實驗數(shù)據(jù)分析，你可得出什么結(jié)論？（請說出兩點）
①小燈泡的額定功率是

0.75

W；
②

燈泡兩端的電壓越大，電功率越大，燈泡越亮

．
（2）他們還注意到，這個實驗記錄也可以用來計算小燈泡燈絲的電阻，并發(fā)現(xiàn)燈絲的電阻值隨著電壓升高而

增大

．同學(xué)們想：導(dǎo)體的電阻不是與電壓、電流無關(guān)嗎？怎么
會有這樣的結(jié)論呢？請你給他們作出合理的解釋：

燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，燈泡兩端的電壓越高，燈絲的溫度越高

．
（3）若電源電壓為6V，滑動變阻器有“10Ω 1.5A”和“20Ω 1A”兩種規(guī)格，則本實驗中應(yīng)選用規(guī)格為

“20Ω1A”

的滑動變阻器．
（4）①在下圖中用筆畫線代替導(dǎo)線完成該實驗的電路連接；并在左邊方框中畫出對應(yīng)電路圖．
②請在坐標(biāo)中作出小燈泡的電壓和電流的關(guān)系圖象．

（5）若開關(guān)閉合后，小燈泡不亮，電流表示數(shù)為零，電壓表示數(shù)接近電源電壓，則可能的原因是

小燈泡斷路

．
（6）若開關(guān)閉合后，電流表有示數(shù)，電壓表示數(shù)為零，則可能的原因是

小燈泡短路

或

電壓表斷路

．

Answer 1

分析：（1）①根據(jù)表格中數(shù)據(jù)確定額定電壓和電流，根據(jù)公式P=UI計算出其額定功率；
②分析表格中數(shù)據(jù)，得出燈泡的亮暗與實際功率的關(guān)系；
（2）利用燈絲的電阻隨溫度的升高而增大的特點進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)串分壓的知識，當(dāng)燈泡兩端的電壓最小時，則是滑動變阻器的阻值最大時，計算并分析；
（4）①電流表、滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，電壓表與燈泡并聯(lián)，注意電流表、電壓表量程的選擇和正負(fù)接線柱的接法；滑動變阻器要接一上一下；
②根據(jù)表格中數(shù)據(jù)描點，并用平滑的曲線連接起來；
（5）小燈泡不亮，電流表示數(shù)為零，則表明電路斷路，電壓表示數(shù)接近電源電壓，則與電壓表并聯(lián)的電路斷路；
（6）電流表有示數(shù)，電壓表示數(shù)為零，則可能是燈泡短路或電壓表斷路．

解答：解：（1）①由表格中數(shù)據(jù)知，當(dāng)U=2.5V時，I=0.3A，所以P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
②由表格中數(shù)據(jù)知，燈泡兩端的電壓越大，電功率越大，燈泡越亮；
（2）由表格中數(shù)據(jù)知，電壓越大，電功率越大，燈泡越亮，所以燈絲的溫度越高，因此燈絲的電阻越大；
（3）當(dāng)燈泡兩端的電壓為2.5V時，滑動變阻器兩端的電壓U_Ω=6V-2.5V=3.5V；
此時電路中的電流為0.3A，則R_滑=

U滑

I

=

3.5V

0.3A

=11.7Ω，所以應(yīng)選擇0～20Ω的滑動變阻器；
（4）①將電流表與燈泡串聯(lián)，可選擇0～0.6A的量程；
電壓表與燈泡并聯(lián)，燈泡的額定電壓為2.5V時，所以電壓表應(yīng)選擇0～3V的量程；
滑動變阻器已接了下面一個接線柱，可再接上面任意一個接線柱，如圖所示：

電路圖如圖所示：
；
②根據(jù)表格中數(shù)據(jù)描點，并用平滑的曲線連接起來，如圖所示：
；
（5）小燈泡不亮，電流表示數(shù)為零，則電路中發(fā)生斷路，電壓表的示數(shù)不為零，則與電壓表并聯(lián)的燈泡發(fā)生斷路；
（6）電流表有示數(shù)，電壓表示數(shù)為零，則可能是因為燈泡短路或電壓表斷路．
故答案為：（1）①0.75；②燈泡兩端的電壓越大，電功率越大，燈泡越亮；（2）增大；燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，燈泡兩端的電壓越高，燈絲的溫度越高；（3）“20Ω 1A”；（4）實物圖、電路圖、圖象如上所示；（5）小燈泡斷路；（6）小燈泡短路；電壓表斷路．

點評：此題是“測定小燈泡功率”的實驗，考查了實物電路的連接，電路圖的畫法、描點法圖象的畫法，同時考查了電功率的計算及電路故障的分析，還涉及到了燈絲電阻與溫度的關(guān)系．