小名同学利用电压表、电流表测量小灯泡电功率的实验,已知电源电压3V,灯泡上标有“2.5V”的字样.
(1)小名连接了如图1所示的实验电路,检查后发现有一根导线连接有错误.请你在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线,画出正确的连线.
(2)电路改正后,闭合开关,小名发现灯泡不亮,电流表无示数,而电压表示数接近3V,取下灯泡,两表的示数仍不变.出现故障的原因可能是________.
(3)故障排除后,开始进行实验,小名根据测出的数据,在图27中画出了小灯泡I-U关系的图象.由图1可以判断,小灯泡的额定功率为________W.
(4)根据图1还可以判断,小灯泡灯丝的电阻随电压的增大逐渐________,原因是________.
(5)若小名另选用电压为6V的稳压电源,测量标有“3.4V”字样小灯泡的电功率.假若电压表15V量程损坏,3V量程能正常使用,仍利用现有的器材完成实验,请在方框中设计出符合要求的实验电路图.
网友回答
解:(1)根据测量小灯泡电功率的实验原理可知,电压表应并联在灯泡的两端,故改正如下图所示:
(2)电流表无示数,说明电路断路,电压表示数接近3V,说明与其两接线连接的部分是通路;取下灯泡,两表的示数仍不变说明和电压表并联的部分断路,即灯泡断路(或灯丝断了?);
(3)由图象可知,灯泡两端的电压U=2.5V,对应的电流I=0.2A,
所以灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
(4)由图象知,电压的变化量大于电流的变化量,
根据P=UI可知灯泡的电功率变大,温度升高,
根据欧姆定律可知,灯泡的电阻随温度的升高而变大;
(5)当灯泡正常发光时,即要使灯泡电压为3.4V,则滑动变阻器两端电压为6V-3.4V=2.6V<3V,
所以把电压表并联在滑动变阻器的两端,移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.6V时,即可进行实验.
电路图如下图所示:
故