Question

15．在“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，所用小燈泡L上標(biāo)有“2.5V 0.6W”字樣．
（1）請(qǐng)你根據(jù)電路圖甲用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙中的電路連接完整．要求：電流表、電壓表選擇合適的量程；滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí)，連入電路的阻值變小；導(dǎo)線不能交叉．

（2）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)移動(dòng)B（“A”或“B”）端．
（3）將電路連接正確后合上開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈不亮，電流表幾乎無示數(shù)，電壓表示數(shù)接近電源電壓，則電路可能發(fā)生的故障是燈泡斷路．
（4）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，得到如表所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，其中當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，電流表的讀數(shù)如圖丙所示．請(qǐng)你將此示數(shù)填入表中．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3
電壓U/V	2	2.5	3
電流I/A	0.34	0.4	0.44

（5）通過計(jì)算可知，小燈泡燈絲的電阻是變化的，原因是燈絲電阻隨溫度升高而變大．
（6）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，所用小燈泡不合格（選填“合格”或“不合格”），理由是燈泡在額定電壓下的實(shí)際功率大于額定功率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題目要求確定滑動(dòng)變阻器的接法，把滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路，根據(jù)燈泡規(guī)格確定電壓表和電流表的量程．
（2）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)為滑動(dòng)變阻器的最大阻值，根據(jù)電路圖確定滑片的位置．
（3）電壓表有示數(shù)，說明與電壓表兩接線柱連接的電路是通路，電流表無示數(shù)，說明電路斷路，據(jù)此分析故障的可能原因；
（4）根據(jù)電流表量程，由圖示電流表確定其量程與分度值，讀出電流表示數(shù)．
（5）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)由歐姆定律求出燈泡電阻阻值，然后答題；從溫度對(duì)電阻的影響分析原因．
（6）求出燈泡在額定電壓下的實(shí)際功率，與燈泡所表的額定功率進(jìn)行比較，判斷燈泡是否合格．

解答 解：（1）把滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路，滑片P向左移動(dòng)時(shí)，連入電路的阻值變小，所以應(yīng)將A接入電路；L上標(biāo)有“2.5V 0.6W”，所以電壓表使用0-3V量程；由I=$\frac{P}{U}$=$\frac{0.6W}{2.5V}$＜0.6A，所以電流表應(yīng)使用0-0.6A量程，實(shí)物電路圖如圖所示：

（2）為保護(hù)電路，由電路圖可知，閉合開關(guān)前滑片應(yīng)移到B，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大．
（3）燈泡不亮，電流表無示數(shù)，說明某處發(fā)生了斷路，電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明與電壓表并聯(lián)的燈泡出現(xiàn)了斷路；
（4）電流表量程是0～0.6A，由圖示電流表可知，其分度值是0.02A，電流表示數(shù)為0.4A．
（5）R=$\frac{U}{I}$，由表格數(shù)據(jù)，電壓為2V時(shí)，R₁=$\frac{2V}{0.34A}$=5.9Ω，
電壓為2.5V時(shí)，R₂=$\frac{2.5V}{0.4A}$=6.25Ω，
電壓為3V時(shí)，R₂=$\frac{3V}{0.44A}$=6.8Ω，由此可知，小燈泡燈絲電阻隨電壓增大而增大；隨燈泡電壓增大，通過燈泡的電流變大，燈泡實(shí)際功率變大，燈絲溫度升高，由此可見燈絲電阻隨溫度的升高而增大．
（6）燈泡電壓等于額定電壓2.5V時(shí)電流為0.4A，此時(shí)燈泡實(shí)際功率P=UI=2.5V×0.4A=1W，大于燈泡的標(biāo)稱額定功率，燈泡不合格．
故答案為：（1）見上圖；（2）B；（3）燈泡斷路；（4）0.4；（5）燈絲電阻隨溫度升高而變大；（6）不合格；燈泡在額定電壓下的實(shí)際功率大于額定功率．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電路的連接、電表的讀數(shù)、電阻的計(jì)算等．連接實(shí)物電路圖時(shí)要注意按題意要求確定滑動(dòng)變阻器的接法；對(duì)電表讀數(shù)時(shí)要先確定其量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時(shí)視線要與電表刻度線垂直．