Question

（2013?沈河區(qū)二模）小強在做“測量小燈泡的電功率”的實驗（小燈泡標有“2.5V”字樣）：
（1）如圖甲所示，小強正確連接電路并檢查無誤后，閉合開關，但他發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，于是立刻舉手要求老師更換燈泡，其實這個做法是欠妥的，他正確的做法應該是

將滑動變阻器滑片右移看燈泡是否能變亮

．
（2）小強按要求正確連接電路后，閉合開關，發(fā)現(xiàn)電壓表指針偏轉到最右端的位置．其原因可能是

燈L處斷路或滑動變阻器短路

．
（3）小強移動滑片P到某一點時，電壓表示數(shù)如圖乙所示，若他想測量小燈泡的額定功率，應將圖中滑片P向

B

（填“A”或“B”）端移動，使電壓表的示數(shù)為

2.5

V．
（4）小強移動滑片P，記下多組對應的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖丙所示的I-U圖象，根據(jù)圖象信息，可計算出小燈泡的額定功率是

0.5

W．
（5）小強還發(fā)現(xiàn)通過燈絲的電流和它兩端電壓不成正比，這是因為

燈絲電阻隨溫度升高而增大

．
（6）根據(jù)圖象信息，還可計算出小燈泡正常發(fā)光時的電阻值為

12.5

Ω．

Answer 1

分析：（1）燈泡不亮，可能是電路沒有電流，有可能是電流太小，電阻太大；
（2）在串聯(lián)電路中，用電器兩端電壓與兩端電壓成正比，電壓表指針轉到最右端說明燈泡電阻特別大或滑動變阻器短路；
（3）讀取電壓表示數(shù)時，首先要明確電壓表選擇的量程和對應的分度值，讀數(shù)時視線與指針所對刻線相垂直；要使燈泡正常發(fā)光，兩端電壓必須等于額定電壓，此時燈泡兩端電壓低于額定電壓，要達到額定電壓，在電源電壓一定時，需要降低滑動變阻器兩端電壓，根據(jù)串聯(lián)電路用電器兩端電壓與電阻成正比移動滑片；
（4）燈泡的額定功率是燈泡在額定電壓下的功率，從圖象中找到額定電壓對應的電流，利用公式P=UI得到額定功率；
（5）燈絲電阻隨溫度的升高而變大；
（6）已知燈泡額定電壓和正常發(fā)光的電流，利用公式R=

U

I

得到正常發(fā)光時的電阻．

解答：解：
（1）當電路電流過小時，燈泡也不亮，所以應先移動滑動變阻器，看燈泡是否發(fā)光；
（2）小強在連接好電路閉合開關后，發(fā)現(xiàn)電壓表的指針偏轉到了表盤最大刻度線右側沒有刻度的地方，說明燈泡斷路或滑動變阻器短路，電壓表測量電源電壓；
（3）由圖知：電壓表選擇的是0～3V量程，對應的分度值為0.1V，此時的電壓為2.2V；
已知燈泡額定電壓為2.5V，要使燈泡正常發(fā)光，兩端電壓必須達到額定電壓，所以燈泡兩端電壓要升高，在電源電壓一定時，需要降低滑動變阻器兩端電壓，由串聯(lián)電路用電器兩端電壓與其阻值成正比知，要使滑動變阻器兩端電壓降低，必須使其接入電路電阻減小，所以滑片向B移動，直到電壓表示數(shù)為2.5V；
（4）由圖象知，燈泡正常發(fā)光的電流為0.2A，
所以燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（5）燈絲電阻受溫度影響，隨燈泡溫度升高而變大，所以燈泡電流與電壓不成正比；
（6）燈泡正常發(fā)光時的電阻為R=

U

I

=

2.5V

0.2A

=12.5Ω．
故答案為：（1）將滑動變阻器滑片右移看燈泡是否能變亮；
（2）燈L處斷路或滑動變阻器短路；
（3）B；2.5；
（4）0.5；
（5）燈絲電阻隨溫度升高而增大；
（6）12.5．

點評：伏安法測量燈泡功率是電學最重要的實驗之一，此題考查了電路異常的處理、電路故障的判定、電壓表的讀數(shù)、串聯(lián)電路電壓與電阻的關系、額定功率的計算和電阻的計算，考查角度全面，涵蓋知識點多，具有代表性和典型性．