Question

【題目】現有一標有“2.5V”字樣的小燈泡，小亮設計實驗測量其不同電壓下的電功率．

（1）正確連接電路，閉合開關，發現小燈泡不亮，電壓表有示數，電流表指針幾乎不動，產生這種現象的原因是_____．

（2）排除故障，繼續實驗，如圖甲所示是某次實驗電流表的示數為_____A．最后根據實驗數據畫出I﹣U圖象，如圖乙所示，根據圖象求出小燈泡正常發光時的功率為_____W．

（3）通過分析I﹣U圖象，發現小燈泡的電阻隨電壓升高逐漸變大，其原因是_____．

（4）利用所給器材，該實驗裝置_____（選填“能”或“不能”）用來驗證歐姆定律中電流與電壓的關系．

（5）完成上述實驗后，小亮又重新設計了電路，如圖丙所示，測量另一個小燈泡的額定功率，這個小燈泡正常工作的電流為I1．請完成實驗步驟（已知電源電壓為U）．

①只閉合開關S1，移動滑動變阻器R2的滑片，使電流表示數為_____；

②只閉合開關S2，保持滑動變阻器R2的滑片位置不變，_____使電流表示數為I1；再將滑動變阻器R2的滑片調到最左端，讀出電流表的示數為I2；

③則小燈泡的額定功率表達式為P額＝_____．

Answer 1

【答案】燈泡斷路 0.1 0.625 燈絲電阻受溫度影響 不能 I1 調節滑動變阻器R1的滑片

【解析】

(1)[1]電流表指針幾乎不動，可能是斷路了；電壓表有示數，說明電壓表的兩個接線柱和電源的兩極連接的電路是通路，所以故障的原因可能是燈泡斷路了；

(2)[2]由題圖甲可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，其示數為0.1A．電流表此時的讀數為0.1A；

[3]由題圖乙可得，當電壓為2.5V時，電路中的電流為0.25A，所以小燈泡正常發光時的功率為：

(3)[4]過分析I﹣U圖象，發現小燈泡的電阻隨電壓升高逐漸變大，其原因是燈絲電阻受溫度影響，溫度越高，燈絲電阻越大；

(4)[5]探究電流與電壓的關系，需要保持電阻不變，而燈泡的電阻隨溫度的變化而變化，所以該實驗裝置不能用來驗證歐姆定律中電流與電壓的關系；

(5)分析實驗的原理可以得出其具體的步驟為：

①[6]只閉合開關S1，移動滑動變阻器R2的滑片，使電流表示數為I1（此時小燈泡正常工作）；

②[7]只閉合開關S2，保持滑動變阻器R2的滑片位置不變，調節滑動變阻器R1的滑片使電流表示數為I1；再將變阻器R2的滑片調到最左端，讀出電流表的示數為I2；

③[8]在步驟①②中，電路中的電流均為I1時，變阻器R2接入電路的阻值不變，則根據等效替代法可知，小燈泡正常發光時的電阻與此時變阻器R1的電阻相同，即：

小燈泡的額定功率：