Question

5．小明在“測定小燈泡的額定功率”的實驗中，選用的電源為兩節(jié)干電池，小燈泡L上標(biāo)有“2.5V 0.6W”字樣．
（1）根據(jù)圖甲，用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙電路連接完整．要求：電流表、電壓表量程合適、導(dǎo)線不能交叉．

（2）電路接好后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡很亮，電壓表與電流表示數(shù)較大，電路連接無誤．則接下來應(yīng)進(jìn)行的操作是D、C（兩空按操作步驟先后順序填寫字母代號）．
A．更換電池或小燈泡                     B．檢查電路是否短路
C．移動滑動變阻器滑片至最大值位置         D．?dāng)嚅_電路開關(guān)
（3）小明正確實驗時，改變滑片的位置，獲得多組對應(yīng)的電壓、電流值，繪制了如圖丙所示I-U圖象．分析圖象可知：
①該小燈泡的額定功率是0.5W，該小燈泡不合格（選填“合格”或“不合格”）．
②燈絲的電阻是變化（選填“不變”或“變化”）的，你判斷的依據(jù)是通過燈絲的電流與電壓不成正比．
（4）小明還想測量一個標(biāo)有“3.8V”字樣的小燈泡的額定功率，但老師提醒他僅僅利用現(xiàn)有實驗器材還不能完成該實驗，你認(rèn)為還應(yīng)該增加的是一節(jié)干電池．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電路圖連接實物圖，注意電流表量程的選擇，滑動變阻器按一上一下的原則接入電路；
（2）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡特別亮，電壓表與電流表的示數(shù)較大，說明電路中電阻較小，滑動變阻器接入電路的阻值可能不是滑動變阻器的最大阻值，正確的實驗操作是：斷開開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片位置，使滑動變阻器接入電路的阻值為最大阻值，然后再繼續(xù)實驗；
（3）①由圖丙讀出小燈泡兩端電壓為額定電壓時的電流值，利用公式P=UI，計算額定功率；
②通過圖象可以發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體的電阻是變化的，導(dǎo)體電阻的決定因素有：導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積、溫度四個因素．因此從導(dǎo)體的決定因素入手來分析解答；
（4）根據(jù)電源電壓與小燈泡的額定的大小進(jìn)行分析．

解答 解：
（1）小燈泡的額定電流為I=$\frac{{P}_{額}}{{U}_{額}}$=$\frac{0.6W}{2.5V}$=0.24A；
根據(jù)電路圖可知，電流從正極出發(fā)，依次經(jīng)過開關(guān)、滑動變阻器、電流表、小燈泡、回到負(fù)極，電壓表并聯(lián)在小燈泡兩端，滑動變阻器上端接線柱已經(jīng)接入電路，將滑動變阻器下端的接線柱與電流表的“0.6”接線柱連接，電流表選擇0～0.6A的量程，將電壓表的“3”接線柱與小燈泡右端接線柱連接；實物圖連接如下圖：

（2）小燈泡特別亮，電壓表與電流表的示數(shù)較大，說明小燈泡兩端電壓太高，電路中電流太大，原因是滑動變阻器沒移到阻值最大處，因此接下來應(yīng)進(jìn)行的操作是：D．?dāng)嚅_電路開關(guān)，C．移動滑動變阻器滑片至最大值位置；
（3）①由圖丙可知，小燈泡兩端電壓為2.5V時，燈泡中的電流為0.2A，所以小燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W，所以該小燈泡不合格；
②當(dāng)導(dǎo)體中有電流通過時，導(dǎo)體都要發(fā)熱，且電流越大，溫度越高，導(dǎo)體的溫度越高，導(dǎo)體的電阻就越大，所以電阻的變化出現(xiàn)了導(dǎo)體中的I-U圖線不是一條直線，即通過燈絲的電流與電壓不成正比；
（4）實驗中選用的電源為兩節(jié)干電池，所以電源電壓為3V，測量一個標(biāo)有“3.8V”字樣的小燈泡的額定功率，電源電壓小于小燈泡的額定電壓，所以要完成該實驗，應(yīng)該增加一節(jié)干電池．
故答案為：（1）見上圖；（2）D；C；（3）①0.5；不合格；②變化；通過燈絲的電流與電壓不成正比；（4）一節(jié)干電池．

點評 本題考查了選擇電流表量程、連接電路圖、實驗操作、滑動變阻器的調(diào)節(jié)、求燈泡功率等問題，是實驗的�？紗栴}，一定要掌握；要根據(jù)燈泡正常發(fā)光時的電路電流選擇電流表量程；連接電路圖時，注意電流表量程的選擇、滑動變阻器的接法．