Question

同學們在做“測定小燈泡的電功率”的實驗，被測量小燈泡的額定電壓為2.5V、額定功率估計為1W．大家經過討論之后，設計的實驗電路圖如圖1所示．請你回答下面的幾個問題．

（1）實際連接電路時，開關應處于______狀態．
（2）在如圖2所示的電路中，王琳同學已連接的部分電路，請你幫他完成電路的連接（其它導線不得改動）．
（3）王琳同學在連接好電路后閉合開關，發現電流表的指針偏轉到了表盤最大刻度線右側沒有刻度的地方．王琳的電流表出現異常現象的原因是：______；
（4）該實驗中，需多次移動滑動變阻器滑片的位置．閉合電鍵之后的移動是為了調節______；當小敏同學調節至電壓表的示數為2.5V時，此時電流表的示數如圖3所示．
（5）小敏同學實驗數據的記錄如下表所示．請你在表中填上她第2次實驗的電流值．其中根據第______次實驗測得的數據計算得出的結果是小燈泡的額定功率，燈泡的額定功率為______W；第______次的實驗數據是電流表的示數讀錯了．

實驗次數	電壓U /V	電流I /A	燈泡亮度
1	2.2	0.56	逐漸 變亮
2	2.5
3	2.8	0.40

（6）另一實驗小組的同學小吳根據測量小燈泡實際功率的多組實驗數據，作出了 I-U圖象，如圖4所示．結果發現圖線不是直線，這表明燈泡的電流與電壓不成正比．請你幫助他分析原因：______．

Answer 1

解：（1）實際連接電路時，開關應處于斷開狀態；
（2）電壓表與燈泡并聯，燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表應選擇0～3V的量程；
電流表串聯在電路中，燈泡的額定電流大約為I===0.4A，所以電流表可選擇0～0.6A的量程，如圖所示：
；
（3）電流表的指針偏轉到了表盤最大刻度線右側沒有刻度的地方，說明電路中的總電阻太小，導致電流過大，可能是因為滑動變阻器的滑片未移至最大阻值處；
（4）實驗中移動滑片的位置是為了調節燈泡兩端的電壓；
（5）第2次實驗，電壓表的示數等于燈泡的額定電壓；
由圖3知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，此時電流表的讀數是0.36A；
則P=UI=2.5V×0.36A=0.9W；
第1次數據的電壓值低于額定電壓，電流值卻高于額定電流，所以錯誤；
（6）由于燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，所以燈泡的電流與其兩端的電壓不成正比關系．
故答案為：（1）斷開；
（2）見上圖；
（3）閉合電鍵之前沒有使滑動變阻器連入電路中的電阻為最大；
（4）小燈泡兩端的電壓；
（5）2；0.9；1；
（6）燈絲的阻值隨溫度升高而增大．
分析：（1）在連接電路時，開關要斷開；
（2）將電壓表與燈泡并聯，電流表串聯在電路中，注意電壓表、電流表量程的選擇及正負接線柱的接法；
（3）電流表示數滿偏是由于電路中的電流過大引起的，分析出滑動變阻器的阻值為調至最大；
（4）滑動變阻器在電路中的主要作用是調節燈泡兩端的電壓；
（5）當燈泡的實際電壓等于其額定電壓時，燈泡正常發光，讀出電流表的示數，根據P=UI計算出燈泡的額定電功率；
根據電壓的大小關系，判斷出電流的大小關系，得出錯誤的讀數；
（6）根據燈絲的電阻隨溫度的升高而增大的特點進行分析．
點評：此題是“測定小燈泡的電功率”的實驗，考查了電流表、電壓表的連接、電流表的讀數及電功率的計算，同時考查了數據分析及燈絲電阻與溫度的關系．