Question

小名同學(xué)利用電壓表、電流表測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)，已知電源電壓3V，燈泡上標(biāo)有“2.5V”的字樣．
（1）小名接了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將電路連接完整．
（2）電路接好后，閉合開(kāi)關(guān)，小名發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無(wú)示數(shù)，而電壓表示數(shù)接近3V，取下燈泡，兩表的示數(shù)仍不變．出現(xiàn)故障的原因可能是______．
（3）故障排除后，開(kāi)始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，小名根據(jù)測(cè)出的數(shù)據(jù)，在圖乙中畫出了小燈泡I-U關(guān)系的圖象．由圖可以判斷，小燈泡的額定功率為_(kāi)_____W．
（4）根據(jù)圖還可以判斷，小燈泡燈絲的電阻隨電壓的增大逐漸______，原因是______．

Answer 1

解：（1）根據(jù)測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)原理可知，電壓表應(yīng)并聯(lián)在燈泡的兩端，電源由兩節(jié)干電池組成，電壓為3V，因此電壓表選擇0～3V，如下圖所示：

（2）連好電路，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電壓表有示數(shù)，電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明在電壓表兩接線柱之間的電路是斷路，即燈泡斷路（燈絲斷了）或者燈座接觸不良；
（3）由圖象可知，燈泡兩端的電壓U=2.5V，對(duì)應(yīng)的電流I=0.2A，
∴燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（4）由圖象知，電壓的變化量大于電流的變化量，根據(jù)P=UI可知燈泡的電功率變大，溫度升高，根據(jù)歐姆定律可知，燈泡的電阻隨溫度的升高而變大．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）小燈泡斷路（或燈座接觸不良）；
（3）0.5；
（4）變大；電阻隨溫度升高而變大．
分析：（1）根據(jù)測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)原理可知，電壓表與燈泡并聯(lián)測(cè)其兩端的電壓，電流表與燈泡串聯(lián)測(cè)通過(guò)的電流．
（2）電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路斷路，取下燈泡，電壓表示數(shù)不變說(shuō)明和電壓表并聯(lián)的部分?jǐn)嗦罚?br/>（3）根據(jù)圖象讀出額定電壓下燈泡的額定電流，根據(jù)P=UI求出額定功率．
（4）由圖象可知電壓的變化量大于電流的變化量，根據(jù)歐姆定律和可知燈泡的電阻隨電功率即溫度的升高而變大．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了電壓表的使用、電路圖的設(shè)計(jì)、故障問(wèn)題分析、電阻與溫度的關(guān)系等，是伏安法測(cè)功率中最常見(jiàn)的內(nèi)容．