Question

10．如圖甲所示，小明在測定小燈泡電功率的實驗中，選用的電源電壓為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(guān)應斷開．
（3）小明連好電路閉合開關(guān)，移動變阻器滑片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小燈泡斷路了．
（4）排除故障后，閉合開關(guān)，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2.2V；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分別記下了多組對應的電壓表和電流表的讀數(shù)，并繪制成了圖丙所示的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）本實驗中電壓表應并聯(lián)在燈泡兩端，根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表量程；
（2）連接電路時要斷開開關(guān)；
（3）電流表無示數(shù)，小燈泡不亮說明電路中有斷路，再根據(jù)電壓表的示數(shù)判斷出電路故障；
（4）認清電壓表的量程、分度值后讀數(shù)；測燈泡的額定功率應使小燈泡兩端電壓為額定電壓，由此分析滑片的移動情況；
（5）由圖象求出額定電壓U對應的電流I，由P=UI求出功率；由圖象求出電壓1V對應的電流，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）測小燈泡電功率的實驗中，電壓表應與燈泡并聯(lián)，小燈泡的額定電壓2.5V，所以電壓表應使用0-3V量程，如圖所示：
；
（2）為了保護電路，連接電路時，開關(guān)應該斷開；
（3）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）由題知燈泡額定電壓2.5V，電壓表使用的量程為0～3V，分度值為0.1V，由圖乙可知示數(shù)為2.2V，為測燈泡的額定功率應使小燈泡兩端電壓為額定電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原是，即要增大小燈泡兩端電壓，應使滑動變阻器的滑片向右移動以減小變阻器連入電路的阻值，同時視線應注意觀察電壓表示數(shù)，直到示數(shù)為2.5V為止；
（5）由圖知：燈的額定電壓U=2.5V，對應的電流I=0.2A，燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
由圖象知電壓U'=1V，對應的電流I'=0.1A，則此時燈泡電阻R'=$\frac{U′}{I′}$=$\frac{1V}{0.1A}$=10Ω；
當導體中有電流通過時，導體都要發(fā)熱，且電壓越大，電流越大，燈泡電功率越大，溫度越高．所以燈泡電阻的溫度越高電阻就越大．
故答案為：（1）見上圖；（2）斷開；（3）小燈泡斷路了；（4）2.2；右；電壓表；（5）0.5；10；溫度．

點評 本題是測定小燈泡電功率的實驗，考查了實物圖的連接，注意事項、電表的讀數(shù)，故障問題，功率計算等．
在判斷故障時，會根據(jù)電壓表的示數(shù)的變化判斷：若電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源能相通，電壓表兩接線柱之間有開路；若電壓表無示數(shù)，說明電壓表被短路或與電源不能相通．