Question

在“測量小燈泡電功率”的實驗中，小燈泡的額定電壓為2.5V，滑動變阻器上標有“10Ω　1A”的字樣．
（1）圖甲是曉岑同學沒有連接完的電路，請你用筆畫線代替導線，將電路連接完整．

（2）連接電路后，曉岑閉合開關，發現電流表有示數但小燈泡不亮，電壓表讀數為零，故障的原因可能是________．（寫出一種）
（3）故障排除后，曉岑再次閉合開關測量小燈泡的額定功率，但是發現電壓表的示數為1V，此時應將滑動變阻器的滑片向________（選填“左”或“右”）滑動，直到________時為止，此時電流表讀數如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為________W．
（4）曉岑根據測得的幾組數據做出了圖丙所示的U-I圖象，發現電流與電壓________（選填“成”或“不成”）正比，原因是________．從圖象中還可以發現，燈泡的實際功率隨實際電壓的增大而________．

Answer 1

解：
（1）燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表的量程為0～3V，且與燈泡并聯；
滑動變阻器按一上一下的原則串聯在電路中，如下圖所示：

（2）閉合開關，發現電流表有示數但小燈泡不亮，電壓表讀數為零，故障的原因可能是燈泡短路或電壓表短路；
（3）要測燈泡的額定功率，應使燈泡兩端的電壓為2.5V，即電壓表的示數為2.5V，
使電壓表的示數由1V增大到2.5V時，應增大電路中的電流，減小電路中的總電阻，即滑動變阻器電阻減小，滑片向左端移動；
電流表選擇0～0.6A量程，分度值為0.2A，所以電流表的示數為0.3A，
燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（4）由圖象可知，通過燈泡的電流與兩端的電壓不成正比，原因是燈絲電阻隨溫度而變化；
由圖象可知，燈泡兩端的電壓增大時，通過的電流也增大，根據P=UI可知燈泡的實際功率隨實際電壓的增大而增大．
故答案為：
（1）如上圖所示；
（2）燈泡短路（或電壓表短路）；
（3）左；電壓表的示數為2.5V；0.75；
（4）不成；燈絲電阻隨溫度而變化；增大．
分析：（1）根據燈泡的額定電壓確定電壓表的量程且與燈泡并聯，滑動變阻器按一上一下的原則串聯在電路中；
（2）電流表有示數說明電路通路，電壓表讀數為0說明電壓表測量導線的電壓即燈泡短路或電壓表短路；
（3）額定電壓下燈泡的實際功率和額定功率相等，燈泡兩端電壓由1V增大到2.5V時，電路中的電流要增大，需要減小電路電阻即減小滑動變阻器的電阻；根據電流表的量程和分度值讀出電流表的示數，然后根據P=UI求出燈泡的額定功率；
（4）由圖象可知，通過燈泡的電流與兩端的電壓不成正比，原因是燈泡的電阻隨溫度的變化而發生改變，由圖象可知通過燈泡的電流隨兩端電壓的變化，根據P=UI可知實際功率的變化．
點評：本題考查了實物圖的連接、電壓表量程的選擇和連接、滑動變阻器的使用和連接、電路故障的判斷、電流表的讀數、功率的計算等，關鍵是知道燈泡的電阻會隨溫度的變化而變化，總體難度不大，屬于常見題型．