Question

13．小明同學(xué)利用電壓表和電流表測(cè)量小燈泡的電阻值（已知小燈泡的額定電壓為2.5V），實(shí)驗(yàn)電路圖如圖1所示．

（1）按圖2所示的電路圖，將左圖中的電壓表正確連入電路（用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線）．
（2）開(kāi)關(guān)閉合前，滑片P應(yīng)移到b（填“a”或“b”）端；實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)滑片P移到某一位置時(shí)，電流表A和電壓表V示數(shù)如圖3所示，此時(shí)小燈泡的阻值為9Ω．
（3）小明在實(shí)驗(yàn)時(shí)，小燈泡突然熄滅，檢查發(fā)現(xiàn)的示數(shù)為零，的示數(shù)接近電源電壓，請(qǐng)你幫小明分析電路的故障可能是：燈泡斷路．
（4）若小明同學(xué)想用已連好的電路再測(cè)量小燈泡的額定電功率，請(qǐng)你幫他把主要的實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整：
Ⅰ．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，使電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí)，讀出電流表的示數(shù)；
Ⅱ．用公式就可以計(jì)算出小燈泡的額定電功率．
（5）小明繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出如圖4所示的U-I圖象，請(qǐng)根據(jù)圖象信息計(jì)算出小燈泡的額定功率是0.625W．
（6）根據(jù)圖象可判斷小燈泡的電阻值隨燈泡兩端電壓升高逐漸變大，原因是導(dǎo)體的電阻與溫度有關(guān)．

Answer 1

分析 （1）測(cè)小燈泡的電阻值，應(yīng)用電壓表測(cè)出小燈泡兩端的電壓，根據(jù)燈泡的額定電壓選擇量程；
（2）為保護(hù)電路，滑片應(yīng)移至最大阻值處，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$計(jì)算；
（3）電壓表的示數(shù)接近電源電壓，表示電壓表的正負(fù)接線柱與電源正負(fù)極之間沒(méi)有斷路，電流表無(wú)示數(shù)，表示電流表斷路或被短路，據(jù)此解題；
（4）用電器在額定電壓下才能正常工作，此時(shí)功率為額定功率；
（5）根據(jù)圖象讀出相關(guān)數(shù)據(jù)，根據(jù)P=UI計(jì)算；
（6）導(dǎo)體的電阻與溫度有關(guān)．

解答 解：（1）由題可知，電壓表應(yīng)與燈泡并聯(lián)，由于燈泡的額定電壓為2.5V，因此電壓表使用0-3V量程；如圖5；
（2）為防止電路中電流過(guò)大，在開(kāi)關(guān)閉合前，滑片應(yīng)移到最大阻值處，由圖可知，應(yīng)滑至b端，
燈泡的額定電壓為2.5V，因此電壓表使用0-3V量程，最小分度為0.1V，可讀出示數(shù)為1.8V；由圖3可知，電流表采用0-0.6A量程，最小分度為 0.02A，可讀出數(shù)為0.2A，小燈泡電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.8V}{0.2A}$=9Ω；
（3）電壓表的示數(shù)接近電源電壓，表示電壓表的正負(fù)接線柱與電源正負(fù)極之間沒(méi)有斷路，電流無(wú)示數(shù)，燈泡不變，表示斷路，可知燈泡L斷路了；
（4）小燈泡在額定電壓下工作時(shí)的電功率為小燈泡的額定電功率，因此須移動(dòng)滑片到電壓表示數(shù)為2.5V；
（5）由圖4可知，當(dāng)小燈泡兩端電壓為其額定電壓2.5V時(shí)，其電流為0.25A；P額=U額I額=2.5V×0.25A=0.625W；
（6）由圖可知，小燈泡的電阻值隨燈泡兩端電壓升高逐漸增大，因?yàn)閷?dǎo)體的電阻與溫度有關(guān)．
故答案為：（1）如圖5；（2）b；9；（3）燈泡斷路；（4）2.5；（5）0.625；（6）變大；導(dǎo)體的電阻與溫度有關(guān)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了測(cè)燈泡的電阻與測(cè)燈泡的電功率的實(shí)驗(yàn)，要理解器材的使用，會(huì)對(duì)故障進(jìn)行分析，綜合性強(qiáng)．