Question

11．在測量額定電壓為2.5V的小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，電路連接如圖甲所示．

（1）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表有示數(shù)，但電壓表無示數(shù)，其故障原因可能是小燈泡短路．
（2）排除故障后，移動(dòng)滑片P到某一位置時(shí)，電壓表示數(shù)如圖乙所示，若要測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向B（選填“A”或“B”）端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為2.5V．
（3）移動(dòng)滑片P，記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表示數(shù)，并繪制成如圖丙所示的I-U圖象，根據(jù)圖象信息可知，小燈泡的額定功率是0.75W．由圖象還可以得到：小燈泡的電功率隨電壓的增大而增大．

Answer 1

分析 （1）將正常的電流表、電壓表接入電路，當(dāng)閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表有讀數(shù)，說明電路為通路；當(dāng)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片時(shí)電流表讀數(shù)有變化，電壓表讀數(shù)始終為零，說明電壓表測量的用電器發(fā)生短路．
（2）由圖乙讀出電壓表示數(shù)，根據(jù)電壓表示數(shù)與燈泡額定電壓間的關(guān)系確定滑片的移動(dòng)方向，直到電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓為止．
（3）由圖象找出燈泡額定電壓所對(duì)應(yīng)的電流，然后由電功率公式P=UI求出燈泡的額定功率．
由圖象找出燈泡電流隨電壓變化的關(guān)系，然后由歐姆定律判斷燈泡電阻隨電壓增大如何變化，從溫度對(duì)電阻的影響分析原因．

解答 解：（1）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表示數(shù)始終為零，而電壓表測導(dǎo)線電壓時(shí)，電壓表示數(shù)為0；因此燈泡被短路．
（2）由題意知電壓表量程是0～3V，最小分度值是0.1V，電壓表示數(shù)是2.2V＜2.5V，要使燈泡正常發(fā)光，應(yīng)向B端移動(dòng)滑片，減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，使燈泡兩端的電壓增大，直到燈泡電壓達(dá)到燈泡額定電壓2.5V為止；
（3）由圖丙可知，燈泡額定電壓U=2.5V對(duì)應(yīng)的電流I=0.3A，燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
由圖丙可知，隨燈泡電壓增大，通過燈泡的電流增大，但△U＞△I，由歐姆定律R=$\frac{U}{I}$可知，燈泡電阻變大；隨U與I的增大，燈泡實(shí)際功率P=UI增大，燈泡溫度升高，由此可見，燈泡電阻隨燈泡溫度升高而增大．
故答案為：（1）小燈泡短路；（2）B；2.5；（3）0.75；增大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電路故障分析、滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)、電表讀數(shù)、求燈泡電功率、影響燈泡電阻的因素等問題，是實(shí)驗(yàn)的常考問題，應(yīng)熟練掌握；分析清楚U-I圖象是正確解答（3）題的關(guān)鍵．