Question

實驗室購買了一批規格為“2.5V 0.75W”的小燈泡，小明利用其中一只小燈泡做“測量小燈泡電功率”的實驗：
（1）小明連接完電路并閉合開關，發現無論怎樣移動滑動變阻器滑片P的位置，電流表和電壓表的示數總保持不變，燈泡保持較暗的亮度不變，則造成這一現象的原因是：________；
（2）于是小明重新連接實驗電路，但沒有連完整，請你用筆畫線代替導線，幫小明將圖中的電路連接完整，并且要求滑片P向右移動時，電壓表的示數要變大；
（3）小明按照正確的實驗電路進行實驗，如果要測量小燈泡的額定功率，他應該在閉合開關后，去調節滑動變阻器的滑片P，使電壓表的示數為2.5V；
（4）下表是他實驗時得到的一組數據，在對數據進行分析時，他發現該小燈泡不合格，假如生產這種小燈泡鎢絲的粗細是一定的，則這個小燈泡內鎢絲的長度與合格產品相比是________．（填“長了”或“短了”）

次數	第一次	第二次	第三次
電壓/V	3	2.5	2
電流/A	0.44	0.4	0.34

Answer 1

解：
（1）無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，電壓表和電流表及燈泡亮度都不變，滑動變阻器不起改變電阻的作用；
滑動變阻器都接上面兩個接線柱時，滑動變阻器相當于導線，電路電阻最小，電路電流最大，燈泡最亮，移動滑片，燈泡較亮而不改變；
滑動變阻器都接下面兩個接線柱時，滑動變阻器相當于定值電阻，電路電阻最大，電路電流最小，燈泡較暗，移動滑片，燈泡較暗而不改變；
（2）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，滑動變阻器的右下方接線柱與開關的右接線柱相連，如下圖所示：

（4）根據P=可得，合格燈泡的電阻：
R==≈8.3Ω，
根據歐姆定律可得，購買燈泡的實際電阻：
R_實===6.25Ω，
燈泡的實際電阻小于合格燈泡的電阻，燈絲的實際長度比規定長度短了；
故答案為：
（1）滑動變阻器同時連接在了下面兩個接線柱上；
（2）如上圖所示；
（4）短了．
分析：（1）閉合開關，移動滑動變阻器滑片，不能改變電壓表和電流表的示數及燈泡的亮度，說明滑動變阻器都接上面或都接下面兩個接線柱，通過燈泡的亮度來判斷滑動變阻器接線柱的連接情況；
（2）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，滑片P向右移動時電壓表的示數要變大說明電路中的電阻變小即滑動變阻器接入電路中的電阻變��；
（3）導體電阻由導體的材料、長度、橫截面積決定，在材料、橫截面積一定的情況下，導體電阻與導體的長度成正比；
根據P=求出合格燈泡的電阻值，再根據歐姆定律求出購買燈泡的電阻，比較兩者的大小關系，然后根據燈泡電阻與燈絲長度的關系，判斷燈絲是長了還是短了．
點評：本題考查了電路現象的判斷、電壓表和滑動變阻器的正確使用、歐姆定律和電功率公式的靈活應用以及影響電阻大小因素的掌握，最后一問還可以通過比較額定電壓下燈泡的電功率、電流的大小進行判斷兩者電阻的大小關系．