Question

同學(xué)們?cè)凇皽y(cè)定小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，電源用三節(jié)新干電池，小燈泡額定電壓為2.5V，燈絲電阻阻值約為10Ω．

（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將如圖的實(shí)物電路連接完整（要求減小誤差，導(dǎo)線不要交叉）．
（2）小明同學(xué)正確連接電路閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表有示數(shù)，電流表指針幾乎不動(dòng)，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的可能原因是

 

．（寫出一種即可）
（3）小紅同學(xué)閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片P到某一位置時(shí)，電壓表示數(shù)為1.5V，若她想測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖中滑片P向

 

（填“左”或“右”）端移動(dòng)．她根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出如圖所示的I-U圖象，則小燈泡的額定功率是

 

W．
（4）小亮同學(xué)在測(cè)定小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)過程中，想知道滑動(dòng)變阻器功率大小是如何變化．于是將電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器的兩端．在實(shí)驗(yàn)中獲得了如下表所示的數(shù)據(jù)．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4
電壓表的示數(shù)（V）	3.50	3.00	2.50	2.00
電流表的示數(shù)（A）	0.12	0.16	0.18	0.20
小燈泡的亮度	？

①．根據(jù)以上數(shù)據(jù)可得滑動(dòng)變阻器的功率變化情況？

 

．
②．請(qǐng)分析在這個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，小燈泡的亮度變化情況？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)燈泡的額定電壓選擇電壓表量程，根據(jù)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流，選擇電流表量程，把電流表串聯(lián)在電路中，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端；     
（2）燈泡不亮，可能是燈泡斷路或短路或燈泡之外的電路斷路；電流表無示數(shù)可能是電路斷路；電壓表示數(shù)接近3V，等于電源電壓，說明電壓表與電源兩端相連，電壓表并聯(lián)電路之外，不存在斷路；綜合分析知電路故障原因是燈泡斷路；
（3）確定電壓表量程、最小分度值，由圖示電壓表讀出電壓表示數(shù)；根據(jù)電壓表示數(shù)與燈泡額定電壓的關(guān)系調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，直到使電壓表示數(shù)等于燈泡的額定電壓為止；
（4）①根據(jù)功率公式計(jì)算出滑動(dòng)變阻器的功率，然后比較；
②求出燈泡不同電壓下的功率即可知道亮度的變化．

解答：解：（1）燈泡額定電壓是2.5V，電壓表選3V量程；燈泡正常發(fā)光時(shí)電流I=

U

R

=

2.5V

10Ω

=0.25A，則電流表選擇0.6A量程；把電流表串聯(lián)在電路中，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，電路圖如圖所示；

（2）閉合開關(guān)，移動(dòng)變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，原因可能是小燈泡的燈絲斷了（或小燈泡與燈座接觸不良或小燈泡處斷路）；
（3）由題意知電壓表示數(shù)是1.5V；燈泡實(shí)際電壓小于額定電壓，實(shí)際功率小于額定功率．為了使燈泡正常發(fā)光，滑動(dòng)變阻器分得的電壓需減小，因此應(yīng)向B端移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，直到電壓表示數(shù)為2.5V，燈泡可正常發(fā)光；
由數(shù)據(jù)可知：電壓表示數(shù)為2.5V，通過燈泡的電流為0.2A，則P=UI=2.5V×0.2A=0.5W，
（4）①根據(jù)功率公式P=UI計(jì)算出滑動(dòng)變阻器的功率分別是：0.42W、0.48W、0.45W、0.4W，所以變化是先變大后變小；
②因?yàn)闊襞莺突瑒?dòng)變阻器是串聯(lián)，則根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知燈泡兩端的電壓分別為：1V、1.5V、2V、2.5V，
所以燈泡兩端的電壓逐漸變大，通過的電流也逐漸變大，根據(jù)P=UI可知燈泡的實(shí)際功率逐漸增大，所以燈泡逐漸變亮．
故答案為：（1）圖略；
（2）小燈泡的燈絲斷了（或小燈泡與燈座接觸不良或小燈泡處斷路）；
（3）右；0.5；
（4）①先變大后變�。虎趯�(shí)驗(yàn)過程中，燈泡兩端的電壓逐漸變大，通過的電流也逐漸變大，根據(jù)P=UI可知燈泡的實(shí)際功率逐漸增大，所以燈泡逐漸變亮．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、連接電路圖、電壓表讀數(shù)、電路故障分析、滑動(dòng)變阻器的調(diào)節(jié)、求燈泡的額定功率，這些都是實(shí)驗(yàn)的常考內(nèi)容；應(yīng)知道燈泡和滑動(dòng)變阻器上電壓的變化情況，這是本題的解答關(guān)鍵．