Question

小名同學利用電壓表、電流表測量小燈泡電功率的實驗，已知電源電壓3V，燈泡上標有“2.5V”的字樣．
（1）小名接了如圖甲所示的實驗電路，請用筆畫線代替導線，將電路連接完整．
（2）電路接好后，閉合開關，小名發現燈泡不亮，電流表無示數，而電壓表示數接近3V，取下燈泡，兩表的示數仍不變．出現故障的原因可能是______．
（3）故障排除后，開始進行實驗，小名根據測出的數據，在圖乙中畫出了小燈泡I-U關系的圖象．由圖可以判斷，小燈泡的額定功率為______W．
（4）根據圖還可以判斷，小燈泡燈絲的電阻隨電壓的增大逐漸______，原因是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據測量小燈泡電功率的實驗原理可知，電壓表與燈泡并聯測其兩端的電壓，電流表與燈泡串聯測通過的電流．
（2）電流表無示數，說明電路斷路，取下燈泡，電壓表示數不變說明和電壓表并聯的部分斷路．
（3）根據圖象讀出額定電壓下燈泡的額定電流，根據P=UI求出額定功率．
（4）由圖象可知電壓的變化量大于電流的變化量，根據歐姆定律和可知燈泡的電阻隨電功率即溫度的升高而變大．
解答：解：（1）根據測量小燈泡電功率的實驗原理可知，電壓表應并聯在燈泡的兩端，電源由兩節干電池組成，電壓為3V，因此電壓表選擇0～3V，如下圖所示：

（2）連好電路，閉合開關，發現小燈泡不亮，但電壓表有示數，電流表無示數，說明在電壓表兩接線柱之間的電路是斷路，即燈泡斷路（燈絲斷了）或者燈座接觸不良；
（3）由圖象可知，燈泡兩端的電壓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；
（4）由圖象知，電壓的變化量大于電流的變化量，根據P=UI可知燈泡的電功率變大，溫度升高，根據歐姆定律可知，燈泡的電阻隨溫度的升高而變大．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）小燈泡斷路（或燈座接觸不良）；
（3）0.5；
（4）變大；電阻隨溫度升高而變大．
點評：本題考查了電壓表的使用、電路圖的設計、故障問題分析、電阻與溫度的關系等，是伏安法測功率中最常見的內容．