Question

小豪在“測定小燈泡電功率”的實驗申，小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω．
（1）如圖1所示是他連接的實驗電路，其中有一根導線連接錯誤．請你在錯誤的導線上畫“×”，并用筆畫線代替導線畫出正確的導線．
（2）電路連接正確后，閉合開關，發現小燈泡不亮，電壓表有示數，電流表指針幾乎不動，產生這個現象的原因是

 

．
（3）排除故障后，繼續實驗，并根據實驗數據畫出如圖2所示的U-I圖象，計算出小燈泡的額定功率是

 

W，請你將小燈泡正常工作時的電流在如圖3的電流表中標出．

（4）根據圖象可判斷小燈泡的電阻隨電壓升高逐漸

 

，原因是

 

．

Answer 1

分析：（1）實物連接圖中找錯誤之處，主要從電壓表、電流表、滑動變阻器的正確使用上考慮：
從電流表、電壓表的量程、連接方式、正負接線柱的接入方法上考慮．
從滑動變阻器接線柱的選擇考慮．
（2）燈泡不亮可能是燈泡斷路或燈泡以外的地方斷路或燈泡短路，燈泡斷路時，電路斷路，電路中沒有電流，電流表無示數，電壓表串聯在電路中，電壓表測量電源電壓；
燈泡短路時，電路總電阻減小，電路電流增大，電流表示數增大，電壓表測量導線電壓，示數為0．
燈泡以外的地方斷路，整個電路都處于斷開狀態，燈泡不亮，電壓表和電流表都沒有示數．
（3）在圖象上找出燈泡在2.5V時的電流，根據P=UI計算功率．
確定電流表的量程，認清每大格和每小格代表的示數，在電流表上標出電流值．
（4）根據R=

U

I

計算燈泡在0.5V、1.5V、2.5V時的電阻，判斷燈泡電阻隨電壓變化規律．
根據電阻大小的影響因素，分析電阻變化的原因．

解答：解：（1）經分析，滑動變阻器與燈泡并聯錯誤．
如果電流從電流表出來，先經過燈泡，再滑動變阻器，到電源的負極．只移動一根導線的情況下，會造成電壓表測滑動變阻器兩端電壓．
如果電流從電流表出來，先經過滑動變阻器，再經燈泡到電源的負極，只改變一根導線，電壓表測燈泡電壓，符合題意．如圖．
 
（2）燈泡不亮，電流表無示數，電路斷路，燈泡中無電流，電壓表有示數，電壓表串聯在電路中測電源電壓．
（3）由圖象知，燈泡在2.5V時的電流為0.25A．
所以，P=UI=2.5V×0.25A=0.625W．
電流表使用的0～0.6A量程，每一個大格代表0.2A，每一個小格代表0.02A，所以電流為0.25A時，指針如圖．
 
（4）由圖象知，燈泡在0.5V、1.5V、2.5V時的電流分別為0.07A、0.18A、0.25A．
根據R=

U

I

得燈泡在0.5V、1.5V、2.5V時的電阻分別為7.1Ω、8.3Ω、10Ω．
可見燈泡電壓增大，電阻增大．
實驗時，燈絲長度、橫截面積、材料不同，電壓增大，電流增大，溫度升高，燈絲電阻增大．
故答案為：（1）如實物圖；（2）燈泡斷路；（3）0.625；如電流表表盤；（4）增大；燈泡的電阻隨溫度升高而變大．

點評：（1）對于從給定的實驗數據或圖象總結實驗結論，有的根據數據直接總結實驗結論，有的通過計算得出結論，這是解決信息給予題的一種方法．
（2）在實物圖中找出錯誤之處，對電壓表、電流表、滑動變阻器的正確使用逐條分析，防止遺漏錯誤．