Question

在測(cè)定“小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為4.5V，小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω．
（1）連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)________．
（2）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實(shí)物電路連接完整．
（3）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于________（選填“A”或“B”）端．
（4）小明連接好電路后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，且電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則故障的原因可能是________．（寫出一種即可）
（5）小明閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片P到某一點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)（如圖乙所示）為________V，則此時(shí)燈泡消耗的實(shí)際功率________額定功率（選填“＞”、“＜”或“=”）．
（6）小明繼續(xù)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成I-U圖象（圖丙），根據(jù)圖象，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是________W．
（7）進(jìn)一步分析圖象可知，隨著燈泡兩端電壓的增大，燈絲電阻逐漸________（選填“增大”、“減小”或“不變”），造成這一現(xiàn)象的原因可能是________．

Answer 1

解：（1）連接電路時(shí)，開關(guān)要處于斷開狀態(tài)，防止連接完最后一根導(dǎo)線，電路電流過大，損壞元件．
（2）燈泡的額定電壓為2.5V，電壓表選擇0～3V量程，電壓表與燈泡并聯(lián)，
燈泡的電流大約為：
I===0.25A，
所以電流表選擇0～0.6A量程，電流表與燈泡串聯(lián)，如圖．

（3）滑動(dòng)變阻器滑片處于A端時(shí)，連入電路的電阻最大，起保護(hù)電路的作用．
（4）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，
小燈泡始終不亮、電流表無示數(shù)，說明電路斷路，
所以電路的可能故障原因是：燈泡斷路或接觸不良等．
（5）電壓表選擇0～3V量程，分度值為0.1V，所以電壓表的示數(shù)為2.2V，小于額定電壓，實(shí)際功率小于額定功率．
（6）由圖象知：燈泡在額定電壓2.5V時(shí)的電流為0.2A，
燈泡的額定功率：
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
（7）由圖象可知：
燈泡在0.5 V、1.5 V、2.5 V時(shí)，對(duì)應(yīng)的電流分別為：0.06A、0.16A、0.2A，
根據(jù)R=得出，對(duì)應(yīng)的電阻分別為：8.3Ω、9.4Ω、12Ω，
所以，燈泡電壓增大，電阻逐漸增大．
在實(shí)驗(yàn)過程中，燈絲的長(zhǎng)度、橫截面積、材料不變，電壓增大，溫度升高，電阻增大，
所以，燈絲電阻可能隨溫度變化而變化．
故答案為：（1）斷開；（2）如圖；（3）A；（4）燈絲斷路；（5）2.2；＜；（6）0.5；（7）增大；燈絲電阻隨溫度的變化而變化．
分析：（1）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)．
（2）由燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，電壓表與燈泡并聯(lián)；根據(jù)歐姆定律計(jì)算燈泡電流，確定電流表的量程．
電壓表與燈泡串聯(lián)．
（3）閉合開關(guān)前，滑片處于最大阻值處以保護(hù)電路．
（4）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，小燈泡始終不亮、電流表無示數(shù)，說明電路斷路，從而判斷出故障的可能原因．
（5）根據(jù)電壓表的量程和分度值，讀出示數(shù)；通過實(shí)際電壓與額定電壓的關(guān)系，判斷實(shí)際功率與額定功率的關(guān)系．
（6）在圖象上找出燈泡額定電壓下的電流，根據(jù)P=UI計(jì)算額定功率．
（7）根據(jù)R=計(jì)算出燈泡在1V、2V、3V時(shí)的電阻值，比較電阻與電壓的關(guān)系，通過分析影響電阻大小的因素找出變化原因．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了測(cè)“小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)器材的正確使用、電路的連接、注意事項(xiàng)、電路故障分析和利用歐姆定律及功率的計(jì)算等問題，雖綜合性強(qiáng)，但都是很基礎(chǔ)、很重點(diǎn)的知識(shí)，只要掌握以上知識(shí)點(diǎn)，解決此題不難．