Question

4．如圖甲所示，小明在測定小燈泡電功率的實驗中，選用的電源電壓是6V，小燈泡的額定電壓為2.5V．

（1）請你用筆畫線代替導線，幫小明將實物電路連接完整．
（2）連接電路時開關應斷開．
（3）小明選好電路和閉合開關，移動滑動變阻器的滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，但電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則故障的原因可能是燈泡斷路．
（4）排除故障后，閉合開關，移動滑片P至某一位置時，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為2.2；要測量小燈泡額定功率，滑片P應向右（選填“左”或“右”端移動；同時視線應注意觀察電壓表（選填“電流表”或“電壓表”）示數(shù)．
（5）小明通過移動滑片P分別記下了多組相對應的電壓表和電流表的讀數(shù)，并繪制了圖丙所示的U-I圖象，根據(jù)U-I圖象提供的信息，可計算出小燈泡的額定功率是0.5W．當加在小燈泡兩端的電壓為1V時，小燈泡的電阻是10Ω，分析圖象可推理得知，小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）燈泡額定電壓是2.5V，電壓表選0～3V量程，把電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，注意電壓表正負接線柱不要接反．
（2）為保護電路在連接電路時，開關應斷開．
（3）燈泡不亮，可能是燈泡斷路或燈泡短路；電流表無示數(shù)，說明電路存在斷路；電壓表示數(shù)等于電源電壓，
說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯(lián)電路之外不存在斷路；綜合分析可知電路故障是：燈泡斷路．
（4）根據(jù)圖乙讀出電壓表示數(shù)，根據(jù)該示數(shù)與燈泡額定電壓間的關系，判斷滑片的移動方向，
知道電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓為止；
（5）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；由圖象找出燈泡兩端的電壓為1V時對應的電流，由R=$\frac{U}{I}$求出燈泡的電阻；然后由歐姆定律求出電阻，比較可得燈泡電阻的變化情況．

解答 解：（1）燈泡額定電壓是2.5V，電壓表選0～3V量程，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，電路圖如圖所示．

（2）連接電路時，為保護電路開關應斷開．
（3）閉合開關，小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，說明電路中有斷路的地方，電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明電壓表的兩個接線柱和電源連接的部分沒有斷路，故障是小燈泡斷路了．
（4）由圖乙知，電壓表量程是3V，由圖乙知最小分度值是0.1V，電壓表示數(shù)是2.2V，小于燈泡額定電壓，
要使燈泡正常發(fā)光應向右端移動滑動變阻器滑片P，同時視線應注意觀察電壓表示數(shù)，直到電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓2.5V為止．
（5）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；
燈泡兩端的電壓為1V時對應的電流為0.1A，則由I=$\frac{U}{R}$得：電阻R=$\frac{U′}{I′}$=$\frac{1V}{0.1A}$=10Ω；
由圖象可知：電壓越大，電流也越大，電壓與電流的比值也變大，即燈泡的電阻變大；這說明當導體中有電流通過時，導體都要發(fā)熱，溫度越高，燈泡電阻就越大．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）斷開；（3）燈泡斷路；（4）2.2；右；電壓表；（5）0.5；10；溫度．

點評 本題考查了連接實物電路圖、電路故障分析、滑動變阻器的調(diào)節(jié)等問題；分析電路故障時，應根據(jù)實驗現(xiàn)象，分析各種可能的故障原因，然后綜合分析得出結(jié)論；最后一問有一定的難度，解題時要細心，認真分析，這一問容易出錯．