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10Ω．
（1）請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將圖1中的實(shí)物電路連接完整．要求P向右移，燈變暗．
（2）閉合開(kāi)關(guān)前，圖1中滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于

B

（選填“A”或“B”）端．
（3）小葉同學(xué)閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表沒(méi)有示數(shù)，電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，則故障是

燈泡斷路

．排除故障后，移動(dòng)滑片P到某一點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)（如圖2所示）為

2.2

V，若他想測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖1中滑片P向

A

（選填“A”或“B”）端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為

2.5

V．
（4）小向同學(xué)移動(dòng)滑片P，記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖3所示的I-U圖象，根據(jù)圖象信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是

0.5

W．
（5）小明同學(xué)發(fā)現(xiàn)小向繪制成的I-U圖象不是一條直線，請(qǐng)幫他分析原因

燈絲電阻會(huì)隨溫度升高而增大

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)歐姆定律求出小燈泡額定電流的大約值確定電流表的量程，且與燈泡串聯(lián)；滑動(dòng)變阻器的接線柱要一上一下的串聯(lián)在電路中，P向右移燈變暗說(shuō)明接入電路中的電阻變大，即滑動(dòng)變阻器的左下方接線柱必須接入電路中；
（2）為防止電路中電流過(guò)大燒壞用電器，保護(hù)電路的滑動(dòng)變阻器處于阻值最大處；
（3）電壓表有示數(shù)說(shuō)明與電壓表兩接線柱連接的電路是通路，小燈泡始終不亮、電流表無(wú)示數(shù)說(shuō)明電路斷路即電壓表并聯(lián)的部分?jǐn)嗦罚桓鶕?jù)電壓表的量程和分度值，讀出示數(shù)；通過(guò)實(shí)際電壓與額定電壓的關(guān)系并利用串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)確定滑動(dòng)變阻器接入電路中阻值的變化，直到電壓表為額定電壓；
（4）根據(jù)圖3讀出2.5V對(duì)應(yīng)的電流，再根據(jù)P=UI求出小燈泡的額定功率；
（5）該圖象不是直線，即電壓和電流的比值不是定值，說(shuō)明小燈泡發(fā)光的過(guò)程中，影響電阻大小的因素是存在的．

解答：解：（1）根據(jù)歐姆定律可得，燈泡的額的電流約為I=

U

R

=

2.5V

10Ω

=0.25A，所以電流表0.6A的接線柱與燈泡相連；滑動(dòng)變阻器的左下方接線柱與開(kāi)關(guān)相連，如下圖所示：

（2）閉合開(kāi)關(guān)前，保護(hù)電路的滑動(dòng)變阻器的滑片處于最大阻值處的B端；
（3）電壓表有示數(shù)說(shuō)明與電壓表兩接線柱連接的電路是通路，小燈泡始終不亮、電流表無(wú)示數(shù)說(shuō)明電路斷路，所以電路的可能故障原因是：燈泡斷路；
電壓表選擇0～3V量程，分度值為0.1V，所以電壓表的示數(shù)為2.2V，小于額定電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知，應(yīng)使滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小，故將滑片向B端移動(dòng)，直到電壓表示數(shù)為2.5V；
（4）由圖象知：燈泡在額定電壓2.5V時(shí)的電流為0.2A，則燈泡的額定功率：P=UI′=2.5V×0.2A=0.5W；
（5）小燈泡的電流隨電壓變化的圖象不是一條直線，說(shuō)明小燈泡的電阻不是定值，并且燈絲的電阻隨電壓的增大而升高，即燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．
故答案為：
（1）如上圖所示；
（2）B；
（3）燈泡斷路；2.2；A；2.5；
（4）0.5；                                                                     
（5）燈絲電阻會(huì)隨溫度升高而增大．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了測(cè)量電功率的實(shí)驗(yàn)中電路故障的判斷、電壓表的讀數(shù)、串聯(lián)電路的分壓作用及額定功率的計(jì)算，同時(shí)還考查了學(xué)生對(duì)圖象的分析和處理能力．本實(shí)驗(yàn)需要注意燈絲的電阻隨溫度的變化而變化．