Question

在測(cè)定“小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為4.5V，小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為8Ω．

（1）連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)

斷開(kāi)

．
（2）請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實(shí)物電路連接完整．
（3）閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于

A

（選填“A”或“B”）端．
（4）連接好電路后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，且電壓表有示數(shù)，電流表無(wú)示數(shù)，則故障的原因可能是

燈泡斷路

．（寫(xiě)出一種即可）
（5）閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片P到某一點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)（如圖乙所示）為

2.2

V，則此時(shí)燈泡消耗的實(shí)際功率

小于

 額定功率（選填“＞”、“＜”或“=”）．
（6）某次實(shí)驗(yàn)中，電壓表讀數(shù)為l.8V．要測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片向

B

（選填“A”或“B”）端滑動(dòng)，繼續(xù)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成I-U圖象（圖丙），根據(jù)圖象，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是

0.5

 W．
（7）進(jìn)一步分析圖象可知，隨著燈泡兩端電壓的增大，燈絲電阻逐漸

增大

（選填“增大”、“減小”或“不變”），造成這一現(xiàn)象的原因可能是

小燈泡的電阻隨溫度而變化，溫度越高，電阻越大

．

Answer 1

分析：（1）為了防止短路，開(kāi)關(guān)在連接時(shí)應(yīng)是斷開(kāi)的；
（2）估測(cè)出電路中的電流，正確選擇電流表和電壓表的量程，電壓表并聯(lián)在小燈泡兩端；
（3）滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑到電阻最大位置，起到保護(hù)電路的作用；
（4）燈泡不亮說(shuō)明某處斷路或燈短路；電壓表有示數(shù)，電壓表的正負(fù)接線柱與電源正負(fù)極之間連接是連通的，說(shuō)明燈泡斷路；電流表無(wú)示數(shù)說(shuō)明是某處斷路或電流表短路，綜合分析進(jìn)行判斷；
（5）弄清楚電壓表的量程和分度值，讀出電壓表的示數(shù)；實(shí)際電壓小于額定電壓，燈泡的實(shí)際功率小于額定功率；
（6）電壓表與燈泡并聯(lián)測(cè)燈泡兩端電壓，要使燈泡兩端電壓增大，電路電流增大，減小電路電阻，減小滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻；
從圖象中找出小燈泡的額定電壓對(duì)應(yīng)的電流，根據(jù)P=UI求出額定功率；
（7）由圖象找出電壓U與對(duì)應(yīng)的電流I，由R=

U

I

可知隨燈泡兩端電壓的增大而增大，可從溫度與導(dǎo)體電阻的關(guān)系分析原因．

解答：解：（1）為了防止短路損壞電源，開(kāi)關(guān)在連接時(shí)應(yīng)是斷開(kāi)的；
（2）電路中的最大電流I=

U燈

R等

=

2.5V

8Ω

=0.3125A，所以電流表選擇0～0.6A量程即可；小燈泡的額定電壓為2.5V，所以選擇0～3V量程即可；連接實(shí)物圖如下：

（3）閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于電阻最大位置，即位于A端；
（4）電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路斷路；燈泡不亮，說(shuō)明燈泡斷路或電壓表短路；電壓表有示數(shù)說(shuō)明電壓表正常，所以電路故障是燈泡斷路；
（5）圖2中電壓表接的是0～3V量程，分度值為0.1V，其示數(shù)為2.2V；此時(shí)的實(shí)際電壓小于其額定電壓，所以此時(shí)的實(shí)際功率小于其額定功率；
（6電壓表測(cè)燈泡電壓，要使燈泡電壓從1.8V最大到2.5V，燈泡電流要增大，電路總電阻要減小，滑動(dòng)變阻器電阻減小，滑片向B端移動(dòng)；
從圖丙中可以讀出，小燈泡的電壓為2.5V時(shí)的電流為0.2A，所以它的額定功率為：
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（7）由圖象知隨燈泡電壓的增大，燈泡兩端的電壓U與流過(guò)燈泡的電流I的比值

U

I

增大，即燈泡的電阻增大；
因?yàn)闊艚z電阻受溫度的影響，所以造成這一現(xiàn)象的原因可能是燈絲電阻隨溫度的變化而變化，溫度越高，電阻越大．
故答案為：（1）斷開(kāi)；（2）見(jiàn)上圖；（3）A；（4）燈泡斷路；（5）2.2；小于；（6）B；0.5；（7）增大；小燈泡的電阻隨溫度而變化，溫度越高，電阻越大．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)物圖的連接、滑動(dòng)變阻器的使用、電流表的讀數(shù)、功率的計(jì)算、電路故障的分析等．其中實(shí)物圖的連接在實(shí)驗(yàn)題中出現(xiàn)的頻率很高，主要考查電壓表和電流表量程選擇、正負(fù)接線柱、連接方式和滑動(dòng)變阻器的接線柱的選擇等，一定要掌握．