Question

14．婁底市某初中物理實驗小組的同學想知道小燈泡的亮暗程度與什么因素有關．于是他們找來電阻10歐，額定電壓是2.5V的燈L接在電源電壓恒為6V的電路中，按照如圖1所示的電路開始探究．

（1）請你用筆畫線代替導線，根據(jù)上圖1所示的電路圖，將圖2所示的實物圖連接完整．

實驗次數(shù)	1	2	3	4
U/V	1.40	2.00	2.50	2.80
I/A	0.14	0.18	0.20	0.21

（2）由上表實驗數(shù)據(jù)可知，小燈泡的額定功率是0.5W．
（3）小明同學在計算小燈泡的電阻時，取了所求四次電阻的平均值，這種計算方法錯誤原因是忽略了溫度對燈泡電阻的影響．
（4）但張飛同學按圖正確連接好電路且閉合開關后，他無論怎樣移動滑動變阻器，小燈泡均不亮，電流表無示數(shù)，而電壓表有示數(shù)且等于電源電壓，則電路中出現(xiàn)該故障的原因是？小燈泡斷路．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程且與燈泡并聯(lián)，根據(jù)燈泡的額定電流確定電流表的量程且串聯(lián)在電路中，滑動變阻器安一上一下的原則串聯(lián)在電路中；
（2）額定電壓下燈泡正常發(fā)光，根據(jù)表格得出此時通過燈泡的電流，利用P=UI求出小燈泡的額定功率；
（3）導體電阻大小跟導體長度、橫截面積、材料、溫度有關；燈絲電阻受溫度影響較大，定值電阻阻值受溫度影響較小，從溫度上考慮；
（4）電壓表有示數(shù)說明兩接線柱與電源之間是通路，無論怎樣移動滑動變阻器，小燈泡均不亮、電流表無示數(shù)說明電路斷路即電壓表并聯(lián)的部分斷路．

解答 解：（1）燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表的量程為0～3V，且與燈泡并聯(lián)；
燈泡正常發(fā)光時的電流約為I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，所以電流表的量程為0～0.6A，
電流表0.6A的接線柱與滑動變阻器的任意上方接線柱相連，如下圖所示：

（2）燈泡正常發(fā)光時的電壓為2.5V，由表格數(shù)據(jù)可知，此時通過燈泡的電流為0.2A，
則燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（4）燈絲電阻受溫度影響較大，燈泡在不同電壓下，溫度不同，燈絲中電阻不同；
計算電阻的平均值代表燈絲電阻無意義，小明同學忽略了溫度對電阻的影響；
（5）無論怎樣移動滑動變阻器，小燈泡均不亮，電流表無示數(shù)，說明電路中有斷路故障；
而電壓表有示數(shù)且等于電源電壓，說明電壓表并聯(lián)的部分斷路，電路中出現(xiàn)該故障的原因可能是小燈泡斷路．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）0.5；（3）溫度；（4）小燈泡斷路（合理即可）．

點評 本題考查了電表和滑動變阻器的連接、額定功率的計算、燈絲與溫度的關系、電路故障的判斷等，關鍵是知道燈泡正常發(fā)光時的功率和額定功率相等以及知道溫度對燈絲的影響較大．