Question

13．如圖甲所示是“測量小燈泡的電功率”的電路圖，圖乙是實物連接圖．其中電源是兩節(jié)新干電池，小燈泡的額定電壓為2.5V，滑動變阻器上標(biāo)有“10Ω 1A”．

（1）圖乙已連接了部分電路，請用筆畫線代替導(dǎo)線按照電路圖將未連接的電路連接完整．
（2）小明同學(xué)連接好電路后，閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)燈光特別亮，這表明他在閉合開關(guān)前沒有將滑動變阻器的滑片調(diào)到使連入電阻最大的位置；
（3）調(diào)節(jié)滑片P使電壓表的示數(shù)為2.5V，此時電流表的示數(shù)如圖丙所示，則該燈泡的額定功率為0.75W．若要增大小燈泡的電功率，則滑片P應(yīng)向左移動；
（4）在完成以上實驗后，小明進一步測量并描繪出小燈泡的電流隨電壓變化的曲線如圖丁所示，通過圖象發(fā)現(xiàn)燈絲的電阻是變化的，這一現(xiàn)象表明：燈絲電阻隨溫度的變化而變化；
（5）有一位同學(xué)在連接好電路后，閉合開關(guān)，在移動滑動變阻器滑片P的過程中發(fā)現(xiàn)：燈泡變亮?xí)r電壓表示數(shù)變��；燈泡變暗時，電壓表示數(shù)變大．經(jīng)檢查所用器材完好，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是電壓表與滑動變阻器并聯(lián)．
（6）另一同學(xué)小偉研究“2.5V  1W”的小燈泡燈絲電阻實驗時，小偉測得了燈絲在三種不同電壓下的阻值，然后求出它們的平均值當(dāng)作燈絲的電阻，你認(rèn)為這種做法對嗎？并說明理由．
答：不對，測量中不同狀態(tài)下燈絲電阻是不同的．

Answer 1

分析 （1）電源由兩節(jié)新干電池串聯(lián)使用，電壓表選0-3V量程，將電壓表并聯(lián)接入電路；
（2）為了保護電路，連入滑動變阻器，在閉合開關(guān)前，滑片P置于使連入電阻最大的位置；
（3）根據(jù)電流表所選的量程（0-0.6A），讀出電流表的示數(shù)，利用P=UI計算燈的額定功率；為使電功率增大，需增大燈兩端的電壓，就要減少滑動變阻器兩端的電壓，減少連入電阻，要向左端移動滑片．
（4）通過觀察小燈泡的電流隨電壓變化的曲線，看出燈絲的電阻是變化的，原因是當(dāng)燈兩端的電壓增大時，實際功率增大，亮度增加，溫度升高，改變了燈絲的電阻．
（5）在調(diào)節(jié)滑動變阻器時，燈泡逐漸變亮（電路中電流變大），而電壓表的示數(shù)變小，說明電壓表不是接在小燈泡的兩端，而是電壓表與滑動變阻器并聯(lián)了．（6）燈絲在不同電壓下，溫度不同，電阻大小不同，求平均值沒有意義．

解答 解：（1）電壓表與用電器并聯(lián)，電流正進負(fù)出，電源由兩節(jié)新干電池串聯(lián)使用，電壓表選0-3V量程即可，補充連接圖如下圖所示；

（2）閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)燈光特別亮，原因是滑片P沒有置于滑動變阻器的阻值最大處；
（3）電壓表的示數(shù)為U=2.5V（額定電壓）時，讀出電流表的示數(shù)I=0.3A，燈的額定功率：
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
為使電功率增大，需增大燈兩端的電壓，就要減少滑動變阻器兩端的電壓，減少連入電阻，要向左端移動滑片．
（4）當(dāng)燈兩端的電壓增大時，實際功率增大，亮度增加，溫度升高，改變了燈絲的電阻．
（5）在移動滑片時，燈泡逐漸變亮（燈兩端的電壓增大），而電壓表的示數(shù)變小，說明電壓表不是接在小燈泡的兩端，而是電壓表與滑動變阻器并聯(lián)了．
（6）燈絲受溫度影響較大，三種不同電壓下，燈絲溫度不同，燈絲的電阻不同．
故答案為：（1）補充連接圖如右圖所示；（2）將滑動變阻器的滑片調(diào)到使連入電阻最大的位置；（3）0.75，左；（4）燈絲電阻隨溫度的變化而變化；
（5）電壓表與滑動變阻器并聯(lián)；（6）不對，測量中不同狀態(tài)下燈絲電阻是不同的．

點評 本題涉及電壓表量程的選擇和電流表的讀數(shù)、滑動變阻器的使用、電功率的計算、U-I圖象，雖綜合性強，但都屬于基礎(chǔ)知識，難度適中