Question

3．在測量額定電壓為2.5V的小燈泡（電阻約為10Ω）功率的實驗中，老師提供了以下器材：電流表、電壓表、開關(guān)、電壓為6V的電源和滑動變阻器各一個，導線若干．

（1）請將圖1甲中的電路圖連接完整．
（2）在連接電路中，開關(guān)閉合前，滑動變阻器的阻值調(diào)到A處（選填“A”或“B”）．
（3）當電路正確連接后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表有較大示數(shù)，分析其原因可能是燈泡斷路．
（4）糾正電路中的錯誤后，移動滑動變阻器，使小燈泡發(fā)光，讀得電壓表的示數(shù)為1.6V，此時電流表的示數(shù)如圖1乙所示，電路中的電流是0.24A，要測量小燈泡的額定功率，根據(jù)電路圖，應將滑動變阻器的滑片向B調(diào)節(jié)（選填“A”或“B”）．
（5）李亮同學重新移動滑動變阻器多次測量小燈泡兩端的電壓和通過小燈泡的電流，畫出了通過小燈泡的電流隨兩端電壓變化的圖象，如圖2所示，則小燈泡的額定功率是0.75W．在該圖象中發(fā)現(xiàn)電流不與電壓成正比，這是因為燈絲的電阻隨溫度的變化而變化．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖乙電流表使用小量程，與燈串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在燈的兩端，變阻器接線柱一下一上串聯(lián)在電路中；
（2）閉合開關(guān)前，變阻器連入電路中的阻值最大；
（3）電流表無示數(shù)，說明電路斷路或電路的電阻很大或電流表短路；電壓表有較大示數(shù)，說明電壓表與電源連通，據(jù)此判斷故障的原因；
（4）根據(jù)電流表小量程讀數(shù)，比較電壓表示數(shù)與額定電壓的大小，根據(jù)分壓原理，確定變阻器滑片移動的方向；
（5）根據(jù)圖2找出額定電壓下對應的電流大小，根據(jù)P=UI求燈的額定功率；
燈絲的電阻隨溫度的變化而變化．

解答 解：（1）根據(jù)圖乙電流表使用小量程，與燈串聯(lián)在電路中，變阻器接線柱一下一上串聯(lián)在電路中，如下圖所示：

（2）為保護電路，在連接電路中，開關(guān)閉合前，滑動變阻器的阻值調(diào)到最大處，即A端；
（3）當電路正確連接后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，說明電路斷路或電路的電阻很大或電流表短路；電壓表有較大示數(shù)，說明電壓表與電源連通，所以，其原因可能是燈泡斷路而導致電壓表串聯(lián)在電路中了；
（4）電流表小量程的分度值為0.02A，示數(shù)為0.24A；因1.6伏小于燈的額定電壓，要測量小燈泡的額定功率，就要增大燈的電壓而減小變阻器器的電壓，根據(jù)分壓原理，要減小變阻器連入電路中的電阻，所以，滑片向B移動；
（5）由圖2知，燈在額定電壓2.5V對應的電流為0.3A，燈的額定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
因燈絲的電阻隨溫度的變化而變化，由歐姆定律R=$\frac{U}{I}$，$\frac{U}{I}$不是一個定值，所以電流不與電壓成正比．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）A；
（3）斷路燈泡；
（4）0.24；B；
（5）0.75；燈絲的電阻隨溫度的變化而變化．

點評 本題測小燈泡的電功率，考查電路的連接、注意事項、故障的分析、操作過程、額定功率的計算、影響電阻大小的因素等知識，是測功率實驗中的基本知識，要準確掌握．