Question

【題目】小明為了探究小燈泡的功率與電壓的關系，找來一個標有“2.5V”字樣的小燈泡，連接了如圖甲所示的電路圖：

(1)小明同學連接的電路中，開關閉合后，電壓表示數為_________，于是他發現電路連接存在明顯錯誤，請你在圖中將改動的導線上打“×”，并用筆畫線代替導線在圖甲中畫出正確的接法；

（________）

(2)改正錯誤后，閉合開關，小明將變阻器的滑片P向右移動，小燈泡會_______（選填“變亮”、“變暗”或“不變”），記錄多種情況下的電壓表、電流表示數和小燈泡的亮暗，根據你的實驗經驗：電壓表示數______，電流表示數_________，燈泡越亮，功率越大；

(3)小明根據實驗數據畫出如圖乙所示I—U圖像，發現小燈泡的電流與電壓______（選填“成”或“不成”）正比，其原因是____________；

(4)小明在測小燈泡額定電功率時發現電流表出現了故障，無法使用，于是他們又找來了一個已知阻值的定值電阻R0和一個單刀雙擲開關S2，設計了如圖丙所示實驗電路，實驗步驟如下所示：

①閉合開關S1，將S2撥到_____（選填“1”或“2”）上，調節滑動變阻器的滑片，使電壓表示數為2.5V；

②只將S2撥到另一個位置上，記錄電壓表的示數U；

③小燈泡的額定功率的表達式：P=2.5V×________（用已知量和測量量表示）。

Answer 1

【答案】0 變亮 越大 越大 不成 燈泡的電阻隨溫度的升高而增大 1

【解析】

(1)[1]由圖像可知電壓表短路，因此開關閉合后，電壓表示數為0。

[2]由電路圖可知，燈泡和電壓表被短路了，改接電路如圖所示：

(2)[3]由圖像可知變阻器的滑片P向右移動，接入電路電阻變小，則根據分壓原理，燈泡分得的電壓增大，電路中電流變大，燈泡實際功率變大，則燈泡變亮。

[4][5]燈泡的亮度由實際功率決定，由可知電壓表示數越大，電流表示數越大，燈泡越亮，功率越大。

(3)[6][7]燈泡的電阻隨溫度的升高而增大，因此小燈泡的電流與電壓不成正比。

(4)[8][9]①閉合開關S1，將S2撥到1上，調節滑動變阻器的滑片，使電壓表示數為2.5V，此時定值電阻與燈泡串聯，電壓表測燈泡兩端電壓，所以燈泡正常發光。
②只將S2撥到2上，記下電壓表的示數U，電壓表測量小燈泡和R0兩端總電壓U，則R0兩端電壓為U-2.5V，根據串聯特點和歐姆定律可得電路中電流

③小燈泡的額定功率的表達式