Question

19．小紅同學要測量額定電壓為2.5V小燈泡的功率．
（1）連接的不完整的實物電路如圖所示，請用筆畫線代替導線，完成實物電路的連接．
（2）連好電路后，閉合開關，發現電壓表示數接近電源電壓，電流表示數為零，該電路的故障可能為燈泡斷路（或燈座斷路）．
（3）排除故障后，閉合開關電壓表的示數為1.6V，電流表的示數為0.2A，小燈泡的實際功率為0.32W，調節變阻器的滑片，使電壓表的示數為2.5V時，電流表的指針位置如圖所示，此時電流表的示數為0.24A，小燈泡的額定功率為0.6W．
（4）實驗過程中得到了如下實驗數據，分析表中數據可以發現小燈泡亮度是變化的，小燈泡的亮度是由實際功率（選填”實際功率“或”額定功率“）決定的．

次數	電壓/V	電流/A	燈泡功率/W	燈泡亮度
1	1.6	0.20		暗
2	2.5			亮
3	2.8	0.26	0.73	很亮

（5）分析上表中的數據，發現通過燈泡的電流與燈泡兩端電壓不是（選填”一定“或”不是“）成正比，造成這一現象的原因是燈絲電阻隨溫度的變化而變化．

Answer 1

分析 （1）根據燈的額定電壓確定電壓表的量程，將電壓表并聯在燈的兩端；
（2）閉合開關電流表指無示數，可能是電路斷路；電壓表有示數，說明電壓表與電源兩端是連通的，電壓表并聯電路之外不存在斷路；綜合分析知電路故障原因是：小燈泡斷路；
（3）根據P=UI求燈的實際功率；根據圖2電流表小量程讀數，根據P_額=U_額I_額求燈的額定功率；
（4）由實驗數據結合燈的亮度比較得出結論；
（5）分析實驗數據得出結論；燈絲的電阻隨溫度的變化而變化；

解答 解：（1）因燈的額定電壓為2.5V，所以電壓表選用小量程，并聯在燈的兩端，如下圖所示：

（2）由上面的分析，閉合開關，發現電壓表示數接近電源電壓，電流表示數為零，該電路的故障可能為燈泡斷路（或燈座斷路）
（3）電壓表的示數為1.6V，電流表的示數為0.2A，小燈泡的實際功率為P=UI=1.6V×0.2A=0.32W；
在圖2中，電流表小量程分度值為0.02A，示數大小為0.24A，則燈的額定功率P_額=U_額I_額=2.5V×0.24A=0.6W；
（4）由實驗數據知，當燈的實際功率為0.32W小于燈的額定功率時，燈發光暗；當燈的實際功率等于其額定功率時，燈發光亮；當燈的實際功率為0.73W大于燈的額定功率時，燈發光很亮．由此可知：小燈泡的亮度由燈的實際功率決定；
（5）當電壓為1.6V、2.5V、2.8V時對應的電流大小分別為0.20A、0.24A、0.26A，比較電壓與對應的電流大小，可知通過燈泡的電流與燈泡兩端電壓 不是成正比；造成這一現象的原因是燈絲電阻隨溫度的變化而變化．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）燈泡斷路（或燈座斷路）；
（3）0.32；0.24；0.6；
（4）實際功率；
（5）不是；溫度的變化．

點評 本題測量額定電壓為2.5V小燈泡的功率，考查電路的連接、常見故障的分析、實際功率、額定功率的計算、影響電阻大小的因素，根據數據比較歸納結論的能力，涉及的知識較多，但難度一般．