Question

小明做測定“小燈泡的電功率”實驗時，所用器材有電壓為6V的電源，額定電壓為2.5V的小燈泡，以及符合實驗要求的滑動變阻器、電流表、電壓表、開關和導線．圖1甲是小明沒有連接完的實物電路．

（1）請你用筆畫線代替導線，幫小明將實物圖1甲的電路連接完整；
（2）小明連好電路閉合開關，移動變阻器滑片P，發現小燈泡始終不亮，但電壓表有示數，電流表無示數，則故障的原因可能是______（選填“小燈泡”或“滑動變阻器”）出現斷路；
（3）小明排除故障后閉合開關，移動滑片P到某處，電壓表的示數如圖1乙所示
為______V，要測量小燈泡的額定功率，應將滑片P向______端滑動（選填“左”或“右”）；
（4）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，并繪制成了圖2所示的U-I圖象．根據圖象提供的信息，可計算出小燈泡的額定功率是______W，當加在小燈泡兩端的電壓為1.5V時，小燈泡的電阻
是______Ω．
（5）小明對圖2所畫的圖象產生了困惑，根據歐姆定律，在電阻不變時，電流與電壓成正比，所連成的線應是一條直線，而實際卻不是這樣，請你替小明簡單解釋一下．
你的簡單解釋是______．

Answer 1

解：（1）將壓表與燈泡并聯，燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表可選擇0～3V的量程，如圖所示：

（2）燈泡不亮，電路中無電流，則電路中某處斷路，電壓表有示數，則與電壓表并聯的小燈泡斷路；
（3）由圖乙知，電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，示數為2.2V，低于額定電壓2.5V，所以應減小滑動變阻器的阻值，將滑片向右端滑動；
（4）由圖2知，當U=2.5V時，I=0.2A，所以P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
R===12.5Ω；
（5）由于燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，燈泡兩端的電壓越大，燈絲的溫度越高，燈絲的電阻越大，所以圖象不是一條直線．
故答案為：（1）見上圖；（2）小燈泡；（3）2.2；右；（4）0.5；12.5；（5）燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．
分析：（1）電壓表與燈泡并聯，根據燈泡的額定電壓確定電壓表的量程；
（2）燈泡不亮，電路中無電流，則電路中某處斷路，電壓表有示數，則與電壓表并聯的電路斷路；
（3）根據電壓表的量程和分度值，讀出電壓表的示數；
若燈泡兩端的電壓低于額定電壓，則應減小滑動變阻器的阻值，確定出滑片的移動方向；
（4）根據圖象確定U=2.5V時的電流值，根據P=UI計算出電功率；根據R=計算出電阻；
（5）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”實驗，考查了電壓表的連接及量程的選擇，同時考查了對圖象的分析及額定功率和電阻的計算，還涉及到了電路故障的分析及燈絲電阻與溫度的關系，考查得很全面．