Question

2．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1.5V的小燈泡，以及符合實驗要求的滑動變阻器、電表、開關和導線．

（1）小明連好電路閉合開關，移動變阻器滑片P，發(fā)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小燈泡斷路．（寫出一種即可）
（2）排除故障后，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，并繪制成了圖乙所示的U-I圖象．根據圖象提供的信息，可以計算出小燈泡的額定功率是0.225W，當加在小燈泡兩端的電壓為2.5V時，小燈泡的電阻是12.5Ω．
（3）小明對圖乙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，請你替小明解釋一下．你的解釋是燈絲的電阻與溫度有關．

Answer 1

分析 （1）電流表無示數，電路斷路；燈泡不亮，燈泡斷路或短路或燈泡之外的電路斷路；電壓表有示數，電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯之外電路無斷路，由此分析可得故障原因．
（2）由圖象讀出額定電壓下對應的電流，由P=UI求出功率；由圖象讀出電壓2.5V對應的電流，然后由歐姆定律求出電阻．
（3）燈泡亮度不同，燈的功率不同，燈絲溫度不同電阻不同，這是因為燈絲的電阻與溫度有關．

解答 解：
（1）移動變阻器滑片P，發(fā)現小燈泡始終不亮，電流表無示數可能是電路出現斷路了，電壓表有示數，說明電壓表到電源之間是通路，則故障的原因可能是小燈泡斷路．
（4）由圖象知：燈的額定電壓U=1.5V時，對應的電流I=0.15A，
所以燈泡的額定功率P=UI=1.5V×0.15A=0.225W；
由圖象知電壓U'=2.5V，對應的電流I'=0.2A，由歐姆定律可得，此時燈泡電阻：
R'=$\frac{U′}{I′}$=$\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω．
（3）導體電阻隨溫度變化而變化，燈泡亮度不同，電阻不同，原因是：燈絲的電阻與溫度有關．
故答案為：（1）小燈泡斷路；（2）0.225；12.5；（3）燈絲的電阻與溫度有關．

點評 本題考查的是電路故障分析、功率和電阻的計算．從圖象讀出燈泡在不同電壓下對應的電流是解題關鍵．還要知道導體電阻與導體材料、長度、橫截面積有關，導體的電阻還受溫度的影響．