Question

小明測量小燈泡電阻和電功率：

（1）小明選了以下器材：小燈泡（額定電壓：2.5V，R_x：8～10Ω ）、電源（4V），電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)一個、導(dǎo)線若干．
（2）接著他們開始做測定某燈泡電功率的實驗．請你以筆代線根據(jù)電路圖完成實物圖的連接．
（3）當(dāng)閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電壓表的示數(shù)為零．移動滑動變阻器的滑片時電流表讀數(shù)有變化，電壓表的示數(shù)始終為零．其可能的原因是：

C

A．滑動變阻器接觸不良；　　　　B．開關(guān)接觸不良
C．小燈泡兩端短路　　　　　　　D．小燈泡的燈絲斷了
（4）小明修正連接電路，當(dāng)接通開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)（等于電源電壓），電流表的示數(shù)為零．移動滑動變阻器的滑片時，電壓表讀數(shù)基本沒變化，電流表示數(shù)始終為零．其原因可能是

D

A．滑動變阻器接觸不良；　　　　B．開關(guān)接觸不良
C．小燈泡兩端短路　　　　　　　D．小燈泡的燈絲斷了
（5）查明原因更正后．實驗中，小明通過改變滑動變阻器的阻值，由電流表、電壓表讀出相應(yīng)的數(shù)值，見下表．

電流/A	0.08	0.1	0.14	0.16	0.2	0.22
電壓/V	0.8	1	1.4	1.8	2.5	3

由表格內(nèi)容可得出結(jié)論

燈泡電阻隨電壓增大而增大

．
（6）請算出正常工作時電燈泡的電阻、電功率是多少？

Answer 1

分析：（2）根據(jù)電路圖連接實物電路圖．
（3）根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因．
（4）根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因．
（5）分析表中實驗數(shù)據(jù)，得出實驗結(jié)論．
（6）由表中實驗數(shù)據(jù)找出燈泡額定電壓所對應(yīng)的電流，然后由P=UI求出其功率，由歐姆定律求出它的電阻．

解答：解：（2）根據(jù)電路圖連接實物電路圖，
如圖所示．
（3）電流表有示數(shù)，說明電路不存在斷路，
如果A滑動變阻器接觸不良，B、開關(guān)接觸不良，D、小燈泡的燈絲斷了，都會造成電路斷路，電流表沒有示數(shù)，故ABD錯誤；如果小燈泡兩端短路，則電流表有示數(shù)，電壓表沒有示數(shù)，移動滑動變阻器的滑片時電流表讀數(shù)有變化，電壓表的示數(shù)始終為零，則電路故障是C、小燈泡兩端短路；故選C．
（4）如果A、滑動變阻器接觸不良、B、開關(guān)接觸不良電壓表與電源兩極不能相連，電壓表沒有示數(shù)，故AB錯誤；
如果C、小燈泡兩端短路，與燈泡并聯(lián)的電壓表沒有示數(shù)，故C錯誤；
如果D、小燈泡的燈絲斷了，電路斷路，電流表示數(shù)為零，電壓表與電源連接相連，測電源電壓，電壓表示數(shù)等于電源電壓，故電路故障是D、小燈泡的燈絲斷了；故選D．
（5）根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)，由歐姆定律可知，隨燈泡電壓增大，燈泡電阻逐漸變大．
（6）由表中實驗數(shù)據(jù)可知，燈泡額定電壓2.5V對應(yīng)的電流為你0.2A，則燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
∵I=

U

R

，∴此時燈泡電阻R=

U

I

=

2.5V

0.2A

=12.5Ω．
故答案為：（2）電路圖如圖所示；（3）C；（4）D；（5）燈泡電阻隨電壓增大而增大；
（6）正常工作時電燈泡的電阻是12.5Ω，電功率是0.5W．

點評：本題考查了連接實物電路圖、電路故障分析、實驗數(shù)據(jù)分析、求燈泡額定功率與電阻等問題，連接實物電路圖時，要注意電表正負(fù)接線柱不要接反，注意滑動變阻器的接法．