Question

20．小強用圖甲所示電路測小燈泡電功率，實驗器材包括：額定電壓為2.5V的小燈泡、電源（電壓恒為3V）、電流表（量程0-0.6A，0-3A）、電壓表（量程0-3V，0-15V）、滑動變阻器、開關、導線若干．小燈泡的額定功率估計在0.7W左右．

（1）連接電流表時應選用0-0.6 A的量程．
（2）閉合開關后，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表的示數(shù)都較小，小燈泡不發(fā)光，其原因可能是D．
A．燈泡L短路              B．燈泡L斷路
C．變阻器斷路              D．變阻器接入電路的阻值過大
（3）解決以上問題后，閉合開關，改變滑動變阻器的阻值，多次測量，小強畫出了小燈泡中電流隨其兩端電壓變化的關系圖象，如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為0.5 W．小強仔細分析圖象后，發(fā)現(xiàn)當電壓表的示數(shù)增大時，電壓表和電流表示數(shù)之比變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）．
（4）若將此實驗中的小燈泡換成一個定值電阻，則還可以完成的探究實驗有電阻一定時，電流與電壓的關系（寫出一例即可）．

Answer 1

分析 （1）根據公式P=UI分析；
（2）燈泡不亮，可能是燈泡斷路，或燈泡短路，或電路電流過�。�根據各選項對應儀表的變化選出正確選項；
（3）已知燈泡的額定電壓，通過圖象得到額定電壓下的電流，利用公式P=UI得到燈泡的額定功率；燈絲電阻受溫度的影響，變化較明顯，并且溫度越高，電阻越大．
（4）探究電流與電壓關系時，需保持電阻不變．

解答 解：（1）燈泡正常發(fā)光時的電流為：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{0.7W}{2.5V}$=0.28A，所以電流表選用0-0.6A量程；
（2）A、燈泡短路時，電路中電流更大，即電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)減小，不符合題意；
B、燈泡L斷路時，電路中無電流，即電流表示數(shù)為零，電壓表示數(shù)變大，不符合題意；
C、變阻器斷路，電路中無電流，并且電壓表無法與電源兩極相連，即電流表示數(shù)為零，電壓表示數(shù)為零；不符合題意；
D、變阻器接入電路的阻值過大時，電路中電流很小，并且燈泡兩端分得的電壓也很小，即電流表和電壓表示數(shù)都較小，則燈泡的實際功率很小，因此不發(fā)光，符合題意．
故選D．
（3）由圖象知，在額定電壓下，通過燈泡的電流為I=0.25A，所以燈泡的額定功率為P_額=U_額I=2.5V×0.2A=0.5W；
燈泡亮度隨電壓的升高而增大，電阻隨之增大，所以而電壓與電流的比值等于燈絲的阻值，故電壓與電流的比值變大；
（4）如果將小燈泡換成定值電阻還可以探究電阻一定時，電流與電壓的關系．
故答案為：（1）0-0.6；（2）D；（3）0.5；變大；（4）電阻一定時，電流與電壓的關系．

點評 本題考查了電流表量程的選擇、燈泡額定功率的計算、燈泡電阻與溫度的關系、升華現(xiàn)象、電功率的變化等，設計知識點多，綜合性較強，具有一定的代表性．