Question

（13分）某同學(xué)在“測(cè)定小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖。電源電壓6V，小燈泡L的額定電壓是2.5 V，電阻大約10 Ω，可供選用的滑動(dòng)變阻器R₁和R₂的最大阻值分別為10 Ω、50 Ω，實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。請(qǐng)完成和解答下列問題。
（1）他應(yīng)該選用的滑動(dòng)變阻器是______（填“R₁”或“R₂”）； 在圖甲中a、b分別是　　 　表和　　　　　表。（2）連接電路時(shí)，應(yīng)將開關(guān)　　　　；閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)滑在甲圖中的　  　　端。（選填“左”或“右” ）

（3）如圖乙所示是他連接的實(shí)驗(yàn)電路，其中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤。請(qǐng)你在錯(cuò)誤的導(dǎo)線上畫“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的導(dǎo)線。（2分）

（4）糾正錯(cuò)誤后，閉合開關(guān)，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出如圖丙所示的U-I圖像，計(jì)算出小燈泡的額定功率是   W，請(qǐng)你將小燈泡正常工作時(shí)的電流在如圖丁所示的電流表中標(biāo)出。（2分）
（5）根據(jù)圖像可判斷小燈泡的電阻隨電壓升高逐漸         ，原因是____________。
（6）繼續(xù)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，小燈泡突然熄滅，此時(shí)電流表示數(shù)為0，而電壓表有示數(shù)，那么發(fā)生的故障是                 ，此時(shí)電壓表的示數(shù)是_______V。

Answer 1

（1）R₂  電流  電壓； （2）斷開 右； （3）改正后的電路如下圖所示：

（4）0.625 （5）增大 燈絲的電阻隨溫度的升高而增大（6）燈泡斷路   6

試題分析：（1）當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，，滑動(dòng)變阻器兩端電壓，在串聯(lián)電路中，＞，∴R＞，即滑動(dòng)變阻器的阻值應(yīng)大于10Ω，應(yīng)選擇R₂；因?yàn)閍串聯(lián)在電路中，所以是電流表，b并聯(lián)，所以是電壓表；
（2）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開，滑動(dòng)變阻器的滑片移至阻值最大位置；
（3）滑動(dòng)變阻器應(yīng)與小燈泡串聯(lián)，電壓表與小燈泡并聯(lián)；
（4）由圖丙可知，當(dāng)U=2.5V時(shí)，I=0.25A，則P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；電流表指針位置如下圖所示：

（5）電壓升高時(shí)，燈絲產(chǎn)生的熱量增多，燈絲溫度升高，電阻增大；
（6）燈絲燒斷時(shí)，電壓表與電流表，滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，由于電壓表的內(nèi)阻極大，導(dǎo)致電路中電流極小，電流表不能測(cè)出，所以示數(shù)為0，電壓表分得了絕大部分電壓，所以電壓表示數(shù)約等于電源電壓。